如何通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高物理教學(xué)成效

湯建國(guó)

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生獲得豐富感性認(rèn)識(shí)的主要途徑，是理解掌握物理概念和物理規(guī)律的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)觀察能力、綜合分析能力和創(chuàng)造思維能力的必由之路，新課程重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)能大大提高教學(xué)成效.在物理教學(xué)中，如何通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高教學(xué)成效是物理教師應(yīng)該探討的問題.下面根據(jù)筆者的教學(xué)實(shí)踐談一些體會(huì).

1通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，最能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望和動(dòng)力，學(xué)生若有了學(xué)習(xí)物理的興趣，就邁開了學(xué)習(xí)好物理的第一步.物理教學(xué)通過直觀生動(dòng)、趣味新奇的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心理，從而激發(fā)他們思索的欲望.

《光的折射》教學(xué)中，筆者先從生活現(xiàn)象引入學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題：（1）觀察“折射斷筆”.提供一杯水，讓學(xué)生利用手邊的筆、直尺等學(xué)習(xí)工具放入杯中，引導(dǎo)學(xué)生從上面、側(cè)面對(duì)水杯中的筆或尺進(jìn)行觀察，并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.引發(fā)學(xué)生思考，筆、直尺怎么會(huì)出現(xiàn)“折斷”現(xiàn)象呢？（2）“模擬叉魚”.在泡沫塑料白板上畫上魚，白板放入水中（圖1），讓學(xué)生用竹針對(duì)準(zhǔn)水中白板上的魚（看到的）叉下（如圖2），通過分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生比賽，實(shí)際體驗(yàn)，看誰(shuí)能叉準(zhǔn)？激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)“光進(jìn)入另一種介質(zhì)中偏折”現(xiàn)象的感性認(rèn)識(shí).當(dāng)學(xué)生用尖針去叉看到的魚，發(fā)現(xiàn)總是叉不到，吃驚之余，產(chǎn)生認(rèn)知沖突.上述現(xiàn)象是怎樣引起的？能否用以前學(xué)的知識(shí)解釋？激發(fā)學(xué)生對(duì)探究光的折射知識(shí)的內(nèi)心需求.

這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，極大地激起學(xué)生對(duì)這節(jié)課的興趣，使學(xué)生印象深、易理解、記得牢.

2通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)

物理教學(xué)中有很多概念的建立是以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，我們的教學(xué)往往展示大量的圖片或通過描述來喚醒學(xué)生的記憶，為什么不讓學(xué)生在課堂上再體驗(yàn)一下呢？在學(xué)習(xí)什么是“浮力”概念時(shí)，筆者給每個(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)盛水的燒杯、一塊小方木、一枚大頭針，讓學(xué)生用大頭針的尖端向下壓水中的木塊，體會(huì)浮力的存在，并通過不斷的下壓體驗(yàn)“浮力的大小與排開液體體積的關(guān)系”，為學(xué)習(xí)“阿基米德原理”也做了好的鋪墊.在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)、親身體會(huì).實(shí)驗(yàn)為學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展提供了依據(jù)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到了諸多能力的鍛煉，同時(shí)也提高了觀察事物的能力和邏輯思維的能力.

實(shí)驗(yàn)也可以用于分析習(xí)題的過程中，限于學(xué)生的知識(shí)水平和能力差異，在分析習(xí)題的過程中，常常會(huì)遇到難點(diǎn)，借助實(shí)驗(yàn)?zāi)苤庇^地幫助學(xué)生分析問題，解決難點(diǎn).例如，我們遇見過這樣的一道習(xí)題：如圖3所示電路，當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，[TP1CW48.TIF，Y#]電流經(jīng)過的電燈是[CD#3]，它們是[CD#3]聯(lián)連接.在此題的解題過程中，很多學(xué)生因?yàn)榭床欢畧D而無法下筆，老師借助實(shí)驗(yàn)將這個(gè)圖用實(shí)物演示出來，并通過控制開關(guān)讓學(xué)生觀察燈泡的亮暗情況，學(xué)生有了一個(gè)感官的認(rèn)識(shí)之后，再通過“去除無用導(dǎo)線”的方法在實(shí)物上簡(jiǎn)化電路，并畫出相應(yīng)的電路圖，至此學(xué)生口服心服，學(xué)到了實(shí)驗(yàn)方法和分析方法.

又如：還有這樣一題：如圖4所示，小剛將盛滿水的圓柱形透明玻璃杯貼近書本，透過玻璃杯觀看書上的鸚鵡圖片（圓圈中的鸚鵡圖與書本中的鸚鵡圖實(shí)際大小相等），他所看到的虛像可能是

x與其空泛的講，為何不讓學(xué)生親手做做呢？學(xué)生有了直觀的體驗(yàn)再講起來就容易很多，而且還印象深刻.

3通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)

現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師的“教”是為學(xué)生的“學(xué)”服務(wù)的，教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該充分激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，把蘊(yùn)藏在學(xué)生身上的巨大學(xué)習(xí)潛能開發(fā)出來.為此，物理教學(xué)必須創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)使學(xué)生能夠通過自身的參與和實(shí)踐來感悟科學(xué)方法、學(xué)習(xí)物理知識(shí).讓物理教學(xué)不僅僅是教師做給學(xué)生看、講給學(xué)生聽，而要盡可能的讓學(xué)生自己動(dòng)手，進(jìn)行觀察和探究.創(chuàng)造更多條件讓學(xué)生“做科學(xué)”，而不是“聽科學(xué)”.因此，在物理教學(xué)中，有些演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親手做做，效果會(huì)更好.

例如，學(xué)習(xí)《物質(zhì)的比熱容》這一課.以前，上這一課時(shí)，筆者都是通過生活中的例子和演示實(shí)驗(yàn)來歸納得出“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”的結(jié)論，教師是教學(xué)中的主體，基本是教師講學(xué)生聽，學(xué)生基本能夠聽懂，并且理解.但學(xué)生是被動(dòng)學(xué)習(xí)和接受，這樣不能激發(fā)學(xué)生的興趣，也不能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.因此，在這一學(xué)期的這一節(jié)課中，筆者把“探究物質(zhì)吸熱升溫的屬性”的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，依據(jù)科學(xué)探究的一般過程，從發(fā)現(xiàn)提出問題到得出結(jié)論，全程交給學(xué)生，在整節(jié)課的教學(xué)中，教師只作為配角，而把主角讓給學(xué)生，放手讓他們自己看、自己想、自己做.通過這樣的實(shí)驗(yàn)，整個(gè)課堂氣氛活躍了，抽象枯燥的知識(shí)變得生動(dòng)有趣了，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，讓學(xué)生由“被動(dòng)”變“主動(dòng)”，既節(jié)省了教學(xué)時(shí)間，又收到了極好的教學(xué)效果.

4通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力

加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要善于根據(jù)實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生積極思維、多提問題，讓學(xué)生去觀察、思考、討論、研究、實(shí)踐和總結(jié)，從而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的學(xué)習(xí)能力.

例如，在學(xué)習(xí)《升華和凝華》一課時(shí)，實(shí)驗(yàn)前筆者設(shè)計(jì)以下問題供學(xué)生討論思考：生活中的“霜”是什么狀態(tài)？它的形狀有什么特點(diǎn)？冬天除了會(huì)“下霜”還會(huì)“結(jié)冰”，那么“冰”是什么狀態(tài)？它的形狀又有什么特點(diǎn)？“霜”和“冰”都是固態(tài)的水，為什么它們的形狀有如此大的差異？通過這些問題誘發(fā)學(xué)生的思維碰撞，學(xué)生心中充滿了“為什么”，然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“人工造霜”：在錐形瓶中放入少量的固態(tài)碘，在靠近碘粉的上方懸掛一段細(xì)棉線，塞緊瓶塞，用酒精燈微微加熱，然后使其冷卻.實(shí)驗(yàn)過程中除了引導(dǎo)學(xué)生觀察碘升華和凝華的現(xiàn)象，還指導(dǎo)學(xué)生觀察錐形瓶壁和細(xì)棉線上凝華后碘粉形狀有什么特點(diǎn).在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上學(xué)生不僅認(rèn)識(shí)了什么是升華和凝華，還根據(jù)看到的碘粉形狀自然的解決了之前的問題，一些相似的問題如“冰花、雪花、冰雹是如何形成的”也就比較容易理解了.這樣的實(shí)驗(yàn)過程使學(xué)生經(jīng)歷了“發(fā)現(xiàn)—提出—分析—解決問題”的過程，通過分析由表及里，去偽存真，抓住了事物的本質(zhì)，得出了正確的結(jié)論.教學(xué)過程中要多讓學(xué)生能經(jīng)歷這樣的實(shí)驗(yàn)過程，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.

另外，學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程，實(shí)驗(yàn)前要制定計(jì)劃，實(shí)驗(yàn)后要填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，記錄實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，還要與人交流，這可以提高他們書面表達(dá)和口頭表達(dá)的能力；學(xué)生要掌握實(shí)驗(yàn)操作，必須動(dòng)手操作，這就可以提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力；有時(shí)實(shí)驗(yàn)步驟多，復(fù)雜，一個(gè)人難以完成，這必然會(huì)使學(xué)生相互合作團(tuán)結(jié)協(xié)力完成，這樣就會(huì)提高他們與人交流合作的能力.總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提高學(xué)生多方面的能力.

總之，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高物理教學(xué)成效十分顯著，尤其是現(xiàn)在，因?yàn)楝F(xiàn)在的教育理念在變，教育的目標(biāo)不再只是雙基，還要注重過程與體驗(yàn)，情感態(tài)度價(jià)值觀，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)完成這些新的教育目標(biāo)效果非常好，有利于提高教學(xué)成效.