演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的主體作用

〔關(guān)鍵詞〕 實(shí)驗(yàn)構(gòu)思；探究；方法

〔中圖分類號(hào)〕 G633.7

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C

〔文章編號(hào)〕 1004—0463（2008）08（B）—0064—01

物理學(xué)是研究物質(zhì)最基本、最普遍的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及其規(guī)律的科學(xué)。觀察和實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的基本方法，是獲得感性材料，探索物理規(guī)律的基本手段。實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，有助于發(fā)展思維能力，特別是在由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌的今天，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力，提高學(xué)生素質(zhì)具有十分重要的意義。

一、演示實(shí)驗(yàn)的直觀性、可信性

教師在課堂上完成某個(gè)物理實(shí)驗(yàn)無疑具有真實(shí)性和可信性。但教師要注意實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一定要在學(xué)生共同參與下完成，這樣就要注意到演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)直觀簡(jiǎn)單，要有一定的可視度，現(xiàn)象要顯而易見，能充分說明問題。

二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的客觀性和實(shí)驗(yàn)構(gòu)思方法的教育性

任何實(shí)驗(yàn)，誤差是難免的，尤其是演示實(shí)驗(yàn)所用的儀器一般都比較簡(jiǎn)單，所以在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的測(cè)量時(shí)應(yīng)該嚴(yán)肅認(rèn)真，既不能避談?wù)`差，也不能弄虛作假，教師應(yīng)向?qū)W生說明存在誤差以及造成誤差的原因，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)構(gòu)思方法的教育是現(xiàn)行中學(xué)物理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)。在教學(xué)中，教師要結(jié)合教材講一些科學(xué)技術(shù)發(fā)展史，讓學(xué)生思考當(dāng)年科學(xué)家曾經(jīng)探討過的問題，從而使學(xué)生了解前人探索真理的足跡，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生在方法論上得到啟示，從事物原形上得到借鑒，弄清事物的來龍去脈。

了解實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思方法，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生自覺的創(chuàng)造性和獨(dú)立工作、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力是很有好處的。如，歐姆定律是用控制變量的方法研究出來的。

三、演示實(shí)驗(yàn)的主體作用

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不能只是讓學(xué)生看看表演，活躍一下課堂氣氛，而應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用。

1.將演示實(shí)驗(yàn)做成師生共同進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生以“小科學(xué)家”的身份重新探究這些基本知識(shí)，成為科學(xué)知識(shí)的主動(dòng)探索者。教師的主導(dǎo)作用是以課本知識(shí)作為基本內(nèi)容，用科學(xué)家探索客觀規(guī)律的方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，進(jìn)行“再發(fā)現(xiàn)”。

對(duì)于探索物理規(guī)律的演示實(shí)驗(yàn)，我們采用的主要教學(xué)程序是：教師提出探索課題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“猜想”→學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探索→學(xué)生、教師動(dòng)手實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象等）→分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出對(duì)應(yīng)的關(guān)系式（或分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化過程得出結(jié)論）→推理、概括出物理公式，總結(jié)出物理規(guī)律，從而驗(yàn)證“猜想”的正確與否。

如，在教學(xué)《探究摩擦力的大小與什么有關(guān)》中，我們首先要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“猜想”。提出問題：（1）滑動(dòng)摩擦力可能跟壓力的大小有關(guān)；（2）滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的粗糙有關(guān)；（3）滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面的大小有關(guān)。教師指出，以上只是“猜想”的可能結(jié)論，是否正確，還需要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證和理論上的論證。那么應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證上述“猜想”是否正確呢?這可要用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，接著引導(dǎo)學(xué)生從上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法出發(fā)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，從而使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)裝置的原理有了透徹的理解，進(jìn)而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄拉力的大小。學(xué)生分析數(shù)據(jù)不難得出正確的結(jié)論，從而驗(yàn)證出猜想（1）（2）是正確的，猜想（3）是錯(cuò)誤的。

2.將演示實(shí)驗(yàn)變成邊教邊做實(shí)驗(yàn)

采用邊引導(dǎo)邊實(shí)驗(yàn)邊分析的教學(xué)方法，使學(xué)生由被動(dòng)地去接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)地去獲取知識(shí)，真正成為學(xué)習(xí)的主人。

如，在教學(xué)《二力平衡》中，采用邊引導(dǎo)、邊實(shí)驗(yàn)、邊分析、再引導(dǎo)、再實(shí)驗(yàn)、再分析的做法，首先從日常生活中實(shí)例出發(fā)，提出“什么是二力平衡”的問題，然后讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)從二力平衡現(xiàn)象中尋找二力平衡的條件，實(shí)驗(yàn)過程中教師向?qū)W生提出思考性的問題：“兩個(gè)力在什么條件下才會(huì)平衡?”學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察常常不夠仔細(xì)，往往簡(jiǎn)單地就作出結(jié)論：“二力平衡條件是二力的大小相等，方向相反。”學(xué)生總結(jié)的這個(gè)結(jié)論是否正確呢?教師引導(dǎo)學(xué)生再仔細(xì)觀察下面兩個(gè)針對(duì)學(xué)生的片面結(jié)論而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探索。

實(shí)驗(yàn)1：兩個(gè)力大小相等，方向相反，分別作用在兩個(gè)物體上（用兩個(gè)小車拼合在一起來代替原來的一個(gè)小車進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。

實(shí)驗(yàn)2：兩個(gè)力大小相等，方向相反，作用在同一物體（小車）上，但兩個(gè)力的作用線不在同一直線上。

兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，物體（小車）不會(huì)保持靜止?fàn)顟B(tài)，這樣學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，自己否定了前面的片面結(jié)論。

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)的分析、比較，自己發(fā)現(xiàn)了規(guī)律，總結(jié)出二力平衡的條件，從而得出正確的科學(xué)的結(jié)論。這樣，學(xué)生完成了自己的“發(fā)現(xiàn)”，成為知識(shí)的“發(fā)現(xiàn)者”。

一個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)，不僅有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也有利于加深對(duì)書本知識(shí)的理解。演示實(shí)驗(yàn)有其他教學(xué)手段不可替代的作用。