物理教學中實驗的作用

徐建忠

【關鍵詞】物理教學 實驗 作用 自主探究 創(chuàng)造能力

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）16-0284-01

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，實驗是探索物理知識的源泉。無論是物理概念的建立，還是物理規(guī)律的驗證與探索，都離不開實驗。教學實踐表明，實驗能夠激發(fā)學生學習物理的興趣，是使學生獲得物理知識，培養(yǎng)學生觀察能力、思維能力、動手能力，以及自主探究創(chuàng)新能力的基本途徑之一。可見，在物理教學中要巧妙設計實驗，把研究的物理現(xiàn)象清楚地展現(xiàn)給學生，這樣就可以讓學生通過觀察、思考，獲得生動的感性認識，進一步探索物理規(guī)律，從而，提高學習效率。下面，筆者就談談實驗在物理教學中的作用。

一、通過趣味新奇的物理實驗演示，激發(fā)學生的好奇心理，從而激發(fā)他們的學習興趣

興趣是一個人積極認識與探究某種事物的心理特征，是學習活動順利進行的重要條件。在課堂上如果學生懷有興趣，便會抱著積極的態(tài)度，以愉快的心情去參與課堂教學活動，而體驗到學習是一種無窮的樂趣。有了興趣，才能產生持之以恒的巨大的內驅力，智力因素才能得以充分發(fā)揮，達到事半功倍的教學效果。如在教學“光的色散”這節(jié)內容時，不受課本實驗編排約束，敢于創(chuàng)新自行設計如下實驗：在塑料盆中盛上一些水，盆邊傾放一個較大的平面鏡（部分平面浸入水中），使太陽光射在平面鏡與水面交界處，讓反射光射到背光的白色墻壁上，墻壁上就會形成一條面積很大的彩色光帶，猶如雨后天空中的彩虹。一個簡簡單單的實驗一下子把學生的注意力吸引到課堂上來，讓學生認識到光是由不同的色光組成的，激發(fā)了學生的好奇心理，很好地培了養(yǎng)學生探索物理規(guī)律和自然奧妙的興趣。

二、引導學生觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)觀察能力，提高分析能力

觀察是人們對客觀事物、現(xiàn)象感知過程中的一種最直接的方法。我們要培養(yǎng)學生觀察能力，要引導學生怎樣觀察實驗現(xiàn)象，進一步探究、分析、判斷、推理、概括有關性質規(guī)律。例如：水被加熱至沸騰過程中，提出問題讓學生邊實驗邊思考：a. 開始加熱時燒杯底部和內壁是否有小氣泡？怎樣產生的？b .初始階段水溫有什么變化？小氣泡在上升至水面的過程中體積如何變化？C .當水中有大量氣泡產生并迅速上升過程中體積不斷增大，到水面破裂時，溫度是否變化？杯口出現(xiàn)的“白氣”是什么？d .如果沸騰時間較長，水位比加熱前有所下降，為什么？在以上過程中，讓學生通過觀察不同階段出現(xiàn)的現(xiàn)象，老師引導探究原因，得出結論：起初水溫不斷升高，水受熱膨脹，有少量水汽化，在燒杯底部和內壁有小氣泡產生；水溫繼續(xù)升高，由于受熱部位的水膨脹，密度減小而上升，周邊的水下降補充，形成水的對流，同時，有水汽化，小氣泡上升，體積不斷增大；水溫繼續(xù)升高到沸點，有大量氣泡產生，并體積不斷增大，到水面破裂，產生劇烈的汽化現(xiàn)象即沸騰，沸騰過程中溫度保持不變；杯口出現(xiàn)“白氣”是因為氣泡破裂時遇冷空氣液化產生的；水位下降是因為一些水被汽化了。這樣將膨脹、熱傳遞、汽化、液化等知識有機地聯(lián)系起來，從而提高了觀察、思維分析能力。

三、利用實驗探究物理規(guī)律并加深對其理解

教學中對于抽象的概念和規(guī)律。教師應一開始就鼓勵學生積極動手參與實驗，觀察現(xiàn)象、分析推斷、經過探究、得出規(guī)律，這樣理解概念規(guī)律就簡單多了。例如：在“愣次定律”一節(jié)的教學中，筆者變原來的演示實驗為邊做邊講實驗，每兩位學生發(fā)一套實驗器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線），實驗中首先讓學生觀察電流的方向與電流表指針偏轉方向的關系，再觀察原線圈電流方向與磁鐵運動方向的關系，以直觀的感性材料作為基礎，引導學生仔細準確地進行觀察，然后引導學生討論分析，對比得出感應電流所引起磁場在磁鐵向線圈內運動時（磁通量增加）與磁鐵的磁場方向相反，磁鐵向線圈外運動時（ 磁通量減少），兩個磁場方向相同，最后引導學生用科學語言描述，順理成章地寫出楞次定律：閉合路中感應電流的方向，總是使得它所激發(fā)的磁場來阻止引起感應電流的磁通量的變化 。

四、利用實驗培養(yǎng)學生探究問題的能力

《新課標》中倡導自主、合作、探究的學習方式。在問題研究中，也可利用實驗，讓學生經歷探究過程，學習探究方法，培養(yǎng)探索精神，最終解決問題。還可以進行猜想，再進行實驗驗證。讓學生參與，要發(fā)揮學生的主體和中心地位。例如：在研究“浮力的大小等于什么”問題中，首先讓學生思考：浸沒在水中的乒乓球，從它剛露出水面到最后浮出水面不動的過程中，它受到的重力怎樣變化？浮力怎樣變化？浸在水中的體積怎樣變化？讓學生做出猜想，再安排學生分組實驗，用手按著乒乓球，感受它剛露出水面到最后浮出水面不動的過程中，浮力大小的變化，并以小組為單位觀察、分析、探究、討論，教師引導學生總結：在以上過程中乒乓球受到的重力沒有變，浮力由大變小，可見，浮力大小與物體受到的重力無關（漂浮除外）；浸在水中的體積由大變小，可見，浮力大小與物浸在水中的體積（排開水的體積）有關。既然浮力大小與排開的水的體積有關，那么猜想浮力的大小是不是等于排開的水受到的重力？進一步設計分組實驗驗證，各組器材（彈簧秤、石塊、細線、溢水桶、盛水桶）如器材不夠用，可安排學生課前自制，實驗原理及實驗圖見學生課本。最后，由學生根據實驗總結得出阿基米德原理，這樣就很好地培養(yǎng)了學生自主探究能力。

五、通過實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力

素質教育要求培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，如何在實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力是物理教師探索的課題。我們要創(chuàng)新實驗教學，引導學生設計實驗增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

例如：用伏安法測電阻，器材（電流表、電壓表、待測電阻、滑動變阻器、導線、開關、干電池），可先安排按教材進行分組實驗，然后安排學生：以上器材中，如沒有電流表，但給你一個定值電阻，設計一個測待測電阻阻值的實驗，畫出電路圖；以上器材中，如果沒有電壓表，但有定值電阻，再設計測待測電阻阻值實驗，畫出電路圖。設計過程中教師引導，過后檢查。

再如學習完力學后，我給學生安排一個課外實驗：自選器材，設計一個測量土豆密度的實驗，并寫出實驗報告。結果學生提出了幾個不同的實驗方案，并測出土豆密度值。這樣的探索設計實驗，自由度大，自主力強，很好地鍛煉了學生的實驗能力和創(chuàng)新思維能力。

還有，拓寬實驗教學思路，在課外利用生活中的素材，做小實驗，小制作。如：自制電動機、潛望鏡、凸透鏡、三棱鏡、“紙盒燒開水”、“日光燈雙金屬片的自動控制作用”、“摩擦起電實驗”等等都能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

六、實驗有利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)

實驗除了對知識的掌握、智能的提高有明顯的作用外，還能夠培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和堅韌不拔的意志品質，有助于形成正確的觀念、優(yōu)秀的品質，培養(yǎng)高尚的道德情操和濃厚的學習興趣。

總之，物理實驗是中學物理教學中必不可少的一部分，它的作用顯而易見，對培養(yǎng)學生以上的各種能力有很大的幫助，是學好物理知識的有效途經。因此，要加強并優(yōu)化物理實驗教學，進而提高教育教學質量和學生的綜合素質。