多層次發揮實驗在物理教學中的作用

實驗是物理的基礎，物理規律和知識的總結都依賴于實驗現象的分析和進一步的實驗驗證。而今的考試模式，教育的目光過多地聚集于解題的能力，教學中重實驗現象和規律的記憶，而容易忽視實驗的全過程和其輔助教學多層次的作用。筆者經過長期的實踐發現，充分挖掘實驗在教學中各層次的作用，有助于學生完成獨立概念的內化和整體知識框架的建立，更重要的是能增強學生的科學探究能力。筆者總結出，實驗在教學中的作用主要集中在概念的形成、規律的驗證和應用實驗輔助解決實際問題三個方面。

一、演示實驗，讓學生對概念留下深刻持久的印象

給學生教授新的物理知識時，是不是直接宣之于文，或是咬文嚼字地給學生進行解釋呢？新課標要求教學應關注學生個性發揮，關注學生的學習過程，倡導培養學生主動參與、樂于探索、勤于動手的能力。演示實驗是科學探究中不可缺少的科學行為，有著目標小且重點容易突出等優點，用之教學目標易達成，是輔助學生進行新概念的學習，實現課標要求的最好的教學手段。

抽象的物理概念和規律給學生枯燥乏味甚至遙不可及的感覺，遠沒有直觀的實驗現象那么容易給人留下印象，實驗的演示將物理規律直觀地顯現在學生面前，真真切切，物理規律從“遙不可及”到“近在咫尺”，留下的印象肯定是深刻的。

例如，筆者在“光電效應”一節教學時，筆者先演示了書本上的“鋅板實驗”（如圖1），通過實驗，學生可以發現電荷的形成，進一步探究可以得到鋅板帶了正電，學生有電荷守恒這一物理前概念，可以得到電子的轉移這一結論，卻不一定能想到電子逸出，很可能想到靜電平衡，光照導致電子是不是到了靠近光照的一側？此時，再演示

圖2“光電流”實驗（如圖2），學生通過靈敏電流計的偏轉后趨于穩定，這樣學生對“電子逸出”的印象就深刻了。接下來，和學生進一步探究，學生就有了認識基礎，教學效果斐然。

二、分組探究，體驗“假設—驗證”的獲知過程

在學生學習了一定的知識與技能，掌握了一定的實驗要領后，可以放手讓學生自主進行實驗探究。教師應指導學生應用學過的知識與技能，在不知道實驗結果或結果預計上有困難的前提下，通過設計實驗并實際操作，探索物理規律。讓學生在實驗過程中，體驗從“假設”到“驗證”的獲知過程。

例如，學生學習了電磁感應產生條件，已經知道只有當閉合回路中磁通量發生變化時電流表指針才會偏轉后，可以分組實驗進一步探究感應電動勢大小，學生重新操作并認真觀察電磁感應現象的實驗，當學生觀察到電流表指針偏轉的角度隨著導體或條形磁體運動快慢的不同而不同時，直覺和想像，使學生自然而然猜測到電動勢大小可能與磁通量的變化快慢有關。

實驗探究的過程與創新思維的過程是相吻合的，通過讓學生自主體驗實驗探究的過程，學生在這一過程中主動地發現問題，聯系原有的知識體系，積極猜測解決問題的思路和方法，從而使其創新意識和創新能力在這一過程中得到相應的提升。

三、實驗遷移，運用實驗借“物”言“理”

在當前物理教學中，普遍存在著“課堂上教師講的公式、定理能聽懂，一到做題就不會”的現象，問題產生的根源是學生對基本概念、規律沒有真正掌握。原因在于物理教學中，長期存在著重“理”輕“物”的現象，學生生硬地記憶概念和應用概念，導致在習題教學中，學生由于思維的片面性產生了諸多誤區。筆者認為，在物理習題的講授和學習中，針對適宜的習題，加入實驗內容，可以將動腦解題和動手操作有機地結合起來。這種“做”習題的方式，是促進學生掌握解題技能，發展科學探究能力的有效途徑。

例如，對于簡諧運動圖像，學生很容易誤解為物體運動軌跡，教師指導學生用左手拿筆在10厘米寬的紙帶前后往復涂畫得到的是一條直線，而當右手同時拉動紙帶時得到了曲線，兩個不同的結果使學生很快理解了簡諧運動圖像和物體運動軌跡的區別。

根據皮亞杰的建構主義理論可知，經驗總是被主體同化到自己的結構圖式中，同時又把這些圖式系統地順應于他的經驗。隨著同化越來越密切地和順應結合在一起，同化便歸結為推理活動本身，而順應則歸結為實驗活動。

(責任編輯 黃春香）