創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)的方法

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，人們的許多物理知識(shí)都是通過觀察和實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過認(rèn)真的思索加以總結(jié)歸納得來(lái)的，因此在教學(xué)過程中，物理實(shí)驗(yàn)必不可少。但是，我們不能為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的在于學(xué)習(xí)這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系的方法。因此，有必要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行改革，在物理實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新。

１．觀察是創(chuàng)新的前提。觀察是實(shí)驗(yàn)的第一步，也是創(chuàng)新的前提。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師首先應(yīng)該使學(xué)生知道：所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對(duì)象的主要特征，注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因；其次要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力，克服一定的困難才能發(fā)現(xiàn)問題，才能得到對(duì)事物的正確認(rèn)識(shí)和正確的結(jié)論。要讓學(xué)生知道，觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實(shí)的第一步，也是進(jìn)行任何創(chuàng)造和超越的第一步，我們需要的不僅是觀察到的結(jié)果，更重要的是觀察這個(gè)活動(dòng)的過程。觀察在日常生活中無(wú)處不在，教師要引導(dǎo)學(xué)生做生活的有心人。比如觀察自行車從平路駛到坡上，要想省力，后軸的齒輪應(yīng)該換用較小的還是較大的？冰棍“冒”出的“白氣”向上還是向下？為什么？新鮮雞蛋在水中會(huì)下沉，假如陸續(xù)向水中加鹽并輕輕攪拌，你能看到什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么？用開水把杯子燙熱，立即扣在氣球上，氣球能把杯子“吸”住，這說(shuō)明了什么？水的沸騰實(shí)驗(yàn)中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中，能看到什么？在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題，提示學(xué)生看到的不同現(xiàn)象是由不同原因所引起的，但是具體到是哪些原因，應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實(shí)驗(yàn)得出一定的結(jié)論，而不是教師在黑板上把各種條件羅列出，再提供給學(xué)生實(shí)驗(yàn)，那樣做會(huì)限制學(xué)生的思維，不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維。

仔細(xì)、認(rèn)真地觀察可以使學(xué)生從平時(shí)所熟悉的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)新問題，對(duì)新問題的好奇又會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生進(jìn)一步探索的興趣，由此提出一些他們尚未認(rèn)識(shí)的新問題。對(duì)這些新問題，他們也許會(huì)用已經(jīng)掌握的知識(shí)去分析、解決它，可一旦發(fā)現(xiàn)用現(xiàn)有的知識(shí)不能解決這些問題時(shí)，他們就會(huì)主動(dòng)地學(xué)習(xí)新的知識(shí)，用新的知識(shí)去認(rèn)識(shí)那些新問題，在這個(gè)過程中，不僅有助于提高學(xué)生用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

２．動(dòng)手操作在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新。大量的物理規(guī)律是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的。因此，教師要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，督促學(xué)生動(dòng)手操作獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、實(shí)事求是的品質(zhì)，豐富感性認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步深化對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)識(shí)打下良好的基礎(chǔ)。如新課標(biāo)物理八年級(jí)上冊(cè)“科學(xué)之旅”有趣有用的物理演示實(shí)驗(yàn) ２中：用硬紙片把一個(gè)喇叭糊起來(lái)，做成一個(gè)“舞臺(tái)”，臺(tái)上一個(gè)小人在音樂聲中翩翩起舞，使學(xué)生感到新奇。通過這段演示教學(xué)，師生共同討論，形成共識(shí)，知道什么是實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的過程。同時(shí)教育學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，每做一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_使用儀器，作必要的記錄，得出相應(yīng)的結(jié)論，整理好實(shí)驗(yàn)器材。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論，做出正確的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。還可向?qū)W生適當(dāng)介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實(shí)驗(yàn)以及所取得的成績(jī)，以供他們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中運(yùn)用這些方法來(lái)探索知識(shí)。

３．重視實(shí)驗(yàn)的方法。實(shí)驗(yàn)做完了，結(jié)果出來(lái)了，我們的實(shí)驗(yàn)是不是就結(jié)束了？沒有。應(yīng)用才是我們的最終目的，這也完全符合唯物主義方法論中關(guān)于從實(shí)踐到理論再由理論到實(shí)踐的辯證原則。

當(dāng)學(xué)生做了基本實(shí)驗(yàn)后，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)提出較高層次的要求——做驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。比如在做完測(cè)平均速度的實(shí)驗(yàn)后，教師應(yīng)該總結(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)所采用的物理方法——控制變量的方法，告訴學(xué)生這種方法在物理實(shí)驗(yàn)中是最常用的。又如在學(xué)完密度知識(shí)后根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所能提供的器材要求學(xué)生解決如何測(cè)金屬塊的密度問題，學(xué)生可以根據(jù)控制變量的方法提出設(shè)計(jì)方案，也可以提出一些具體的問題，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這不僅是對(duì)所掌握知識(shí)的應(yīng)用，也是一種對(duì)物理方法的使用。

運(yùn)用現(xiàn)有的知識(shí)內(nèi)容推論后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是一種物理研究的思路，更是學(xué)生應(yīng)該掌握的物理方法之一，在這個(gè)研究的過程中更容易有新的突破。如在做固體熔化的實(shí)驗(yàn)過程中（直接加熱），開始的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和課本上總是不一致，學(xué)生甚至考慮了推翻課本的大膽想法。在引導(dǎo)學(xué)生考慮小學(xué)學(xué)習(xí)的熱平衡的知識(shí)后，就有學(xué)生考慮是不是加熱不均勻的問題，通過討論，最終使用了水浴的方法來(lái)解決問題，結(jié)論與課本基本一致。這就是運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)來(lái)探討新知識(shí)新方法的實(shí)踐，在探討中學(xué)生也品嘗到了成功的喜悅。

（責(zé)任編輯付淑霞）