物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用

摘要： 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。新課程標(biāo)準(zhǔn)把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提到了空前的高度，改變了過去以書本為主，實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)情景激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、交流與合作精神。

關(guān)鍵詞： 物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 作用

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中最直觀、最形象的手段，是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，也是激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生興趣的最好手段，同時(shí)素質(zhì)教育的今天也要求我們培養(yǎng)的學(xué)生成為有知識(shí)、懂技術(shù)，創(chuàng)新能力強(qiáng)的新一代人。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及創(chuàng)新精神的重要途徑。本文主要闡述在中學(xué)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用：

一、通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的興趣

心理學(xué)研究認(rèn)為：當(dāng)人遇到問題需要解決又沒有現(xiàn)成的方法時(shí)，思維才會(huì)出現(xiàn)，懸念才會(huì)產(chǎn)生。興趣是人們力求認(rèn)識(shí)某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向，興趣是產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要條件。在物理教學(xué)中，興趣作為認(rèn)識(shí)主體的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)力，是絕對(duì)不能忽視的。物理實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面扮演著重要角色。物理實(shí)驗(yàn)作為一種特殊形式的知識(shí)載體，它本身就具有直觀、生動(dòng)、形象和有趣的特點(diǎn)。比如：通過三棱鏡將一束太陽(yáng)光折射成七色光，可以使無(wú)數(shù)剛?cè)胛锢淼钐么箝T的中學(xué)生如醉如癡。另外，日常生活中的一些自然觀察實(shí)驗(yàn)同樣也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。比如：桿秤的秤桿一頭粗一頭細(xì)，其刻度為什么是均勻的？怎樣改變空牙膏殼在水中的浮沉問題？熱水瓶最多能保溫幾天？這些看似簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象，就發(fā)生在我們身邊，但解決它們需要稍費(fèi)一番腦筋，這些問題同樣容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和交流合作精神

在新課標(biāo)下，教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

教師要注意處理好統(tǒng)一要求與學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的矛盾，在規(guī)定學(xué)生完成一定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和要求的前提下，可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于教材中的做法，進(jìn)行一些創(chuàng)新改進(jìn)，或者自己另外設(shè)計(jì)不同的方案，或者自己提出實(shí)驗(yàn)研究課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立或與同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，可以改變實(shí)驗(yàn)條件，如小球是不規(guī)則的，怎樣測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋孔寣W(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；或改變實(shí)驗(yàn)器材利用物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的螺旋彈簧、焦利氏稱、鉤碼等，測(cè)量當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋寣W(xué)生根據(jù)給定的條件自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；也可讓學(xué)生自己選擇器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法。讓學(xué)生親自參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生多思考、多觀察、多動(dòng)腦、多動(dòng)手、多交流，從而培養(yǎng)交流合作和創(chuàng)新能力。

三、通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)

實(shí)驗(yàn)既是科學(xué)過程，又是科學(xué)方法，它要求具有實(shí)事求是、一絲不茍的態(tài)度。因此，在實(shí)驗(yàn)中，我們要嚴(yán)格要求學(xué)生：實(shí)事求是，忠于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；尊重客觀事實(shí)，避免主觀臆斷；嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際；百折不撓，不怕困難和失敗；活躍思維，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。在實(shí)驗(yàn)過程中，可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)。例如，對(duì)待實(shí)驗(yàn)中的“機(jī)遇”，就是一個(gè)富有意義的課題。實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇，就是預(yù)定目標(biāo)之外的偶然事件，它往往會(huì)被人們忽視，以為是微不足道的事情而輕易放過。其實(shí)，任何偶然事件都有必然的起因，在物理學(xué)發(fā)展中，許多物理學(xué)家憑著敏銳的觀察力，及時(shí)抓住機(jī)遇尋索追根，終于獲得科學(xué)上的重大突破。例如，意大利解剖學(xué)家伽伐尼做青蛙解剖實(shí)驗(yàn)時(shí)，第一次發(fā)現(xiàn)了電流；倫琴在研究陰極射線管的放電現(xiàn)象時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了X射線。這些例子表明，正確地追索實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的機(jī)遇，能使人們打破舊觀念的束縛，發(fā)現(xiàn)科學(xué)上的生長(zhǎng)點(diǎn)，把科學(xué)探索引向新的領(lǐng)域。在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)預(yù)定之外的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。例如，在用示波器觀察波形時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)畸變；在做玻馬定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，氣體的體積被壓縮到一定程度后，在水銀表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)水；帶著小量電荷的驗(yàn)電器箔片張開一定的角度后，當(dāng)帶有較大量異種電荷的帶電體靠近驗(yàn)電器時(shí)，可以明顯見到箔片張角反而增大。這些預(yù)料之外的現(xiàn)象都是有科學(xué)原因的，探索這些原因，能學(xué)到許多書本上沒有的知識(shí)，使認(rèn)識(shí)得到深化，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生改變死記硬背的習(xí)慣，不斷進(jìn)行探索。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不但要引導(dǎo)學(xué)生留心觀察目標(biāo)之外的現(xiàn)象，多問幾個(gè)為什么，而且給予學(xué)生的實(shí)驗(yàn)條件不應(yīng)過于死板，允許異常現(xiàn)象發(fā)生，有意識(shí)地培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。需要注意的是，科學(xué)成就不能寄托于機(jī)遇。實(shí)驗(yàn)者需要有豐富的知識(shí)和批判的頭腦。正如法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德所說(shuō)：“在觀察的領(lǐng)域中，機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦。”

總之，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng)，將有利于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成，其意義是深遠(yuǎn)的。可以說(shuō)，科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)，既是智育任務(wù)，又是德育任務(wù)，同時(shí)也體現(xiàn)了科學(xué)性與思想性統(tǒng)一的教學(xué)原則。

四、通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У刈寣W(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)

實(shí)驗(yàn)提供的信息量最多。實(shí)驗(yàn)展示的是一種動(dòng)態(tài)的演變過程，能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的多種感覺器官處于應(yīng)激狀態(tài)，它比靜止的圖畫包含的信息量多，它比教師對(duì)某一事物的描述和講解更加具體。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)地展現(xiàn)物理過程，使學(xué)生直接而不是拐彎抹角地理解運(yùn)動(dòng)過程；物理實(shí)驗(yàn)以純粹的形態(tài)突出物理運(yùn)動(dòng)的主要特征，使學(xué)生排除次要因素的干擾，認(rèn)識(shí)物理運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律；物理實(shí)驗(yàn)作為一種理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐活動(dòng)，能使學(xué)生處于教學(xué)的主導(dǎo)地位，靈活地運(yùn)用知識(shí)并促成知識(shí)的遷移；物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)造適合于教學(xué)環(huán)境的物理情景，讓學(xué)生以最有效的方式迅速地掌握前人已發(fā)現(xiàn)的科學(xué)真理。學(xué)生在這種實(shí)驗(yàn)情境中，在教師的指導(dǎo)下，能夠通過觀察、實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識(shí)，并經(jīng)過思維活動(dòng)以建立物理概念，掌握物理規(guī)律，學(xué)會(huì)科學(xué)的研究方法，從而達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

總之，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育是改革物理教學(xué)的體現(xiàn)，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的各種思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力及創(chuàng)新精神，是實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面。教師要更新觀念，就要大膽拋棄“教師講，學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)行為，充分地體現(xiàn)以“學(xué)生為主體”展開物理課堂教學(xué)，不斷更新教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)行為，讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦。教師只有善于發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中蘊(yùn)藏著的科學(xué)思想，精心設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)方案，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維能力，融觀察、操作、思維于一體，才能使學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)揮更好的作用，從而提高課堂教學(xué)的質(zhì)量教學(xué)效果。