淺談實(shí)驗(yàn)與物理教學(xué)

余學(xué)忠

如何讓學(xué)生們熱愛物理這門課程，并很快掌握物理知識，這是每位物理教師所要面臨的問題。

【關(guān)鍵詞】物理；實(shí)驗(yàn)；效果

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，更是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。觀察和實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物理的基本方法。實(shí)驗(yàn)就是物理學(xué)科的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)就是物理教學(xué)的關(guān)鍵所在。筆者認(rèn)為只有充分認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)及物理教學(xué)中的地位和作用才能使學(xué)生在課堂上感受到物理學(xué)的魅力和世界的精彩。

1 實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位

實(shí)驗(yàn)在物理課堂中處于非常重要的地位，有時甚至決定著一節(jié)課的成敗。如筆者曾參加一次教師教學(xué)大比武活動中，三位教師都講八年級教材中“光的折射”一節(jié)，在活動中三位教師各顯神通，他們的課堂設(shè)計(jì)思路基本都是通過實(shí)驗(yàn)，總結(jié)折射規(guī)律，再運(yùn)用規(guī)律分析和解決問題。其中實(shí)驗(yàn)成了取勝的關(guān)鍵。課后教師們相互切磋，交流反思，得到共識。“光的折射”實(shí)驗(yàn)難度較大，要演示成功教師須解決兩個問題：一是光源（要求：要穩(wěn)定，較亮）現(xiàn)在應(yīng)用較多的是發(fā)光二極管，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)落后的學(xué)校一般用激光筆替代，效果也可以。二是取煙霧，教師反復(fù)試驗(yàn)，直到清晰地看到光束穿過煙霧在界面發(fā)生偏折才算成功。這個實(shí)例說明了教師要上好物理課，就必須做好實(shí)驗(yàn)。

2 實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用

2.1 物理課上教師常可以利用實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)良好的情景

如在八年級的物理教學(xué)中，由于剛剛接觸物理，學(xué)生心中充滿好奇和向往，物理序言部分的教學(xué)就非常重要。課堂上教師重點(diǎn)演示好幾個典型實(shí)驗(yàn)（除教材上有的，還可補(bǔ)充一些實(shí)驗(yàn)），如：停止沸騰的水，迅速塞上瓶塞，把燒瓶倒置并向瓶底澆冷水，學(xué)生會觀察到停止沸騰的水重新沸騰起來了；這不用加熱也能使水沸騰的現(xiàn)象已經(jīng)超出學(xué)生的認(rèn)知水平，又比如做慣性實(shí)驗(yàn)，演示好擊打小球下的紙板，紙板飛出去，而小球居然原地落下；還可補(bǔ)充燒瓶“吸”蛋的實(shí)驗(yàn)；象這些充滿神奇，與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平相沖突的現(xiàn)象能不吸引學(xué)生嗎？至此物理學(xué)的魅力展現(xiàn)無遺。這樣創(chuàng)設(shè)的情景難道不會激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲？學(xué)生學(xué)習(xí)物理的內(nèi)動力得以調(diào)動起來。序言部分的教學(xué)搞好了，整個物理教學(xué)就有一個良好的開端。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式。九年制義務(wù)教育初中物理（人教版）中共安排了20個必做實(shí)驗(yàn)，其中探究性實(shí)驗(yàn)9個，占全部學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的45%。而且課程標(biāo)準(zhǔn)要求在這9個實(shí)驗(yàn)中，探究的各環(huán)節(jié)不一定面面俱到，但要有所側(cè)重，經(jīng)歷多個探究性實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生科學(xué)探究的能力將得到全面發(fā)展。

3 培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

充分發(fā)揮分組實(shí)驗(yàn)的重要作用，培養(yǎng)學(xué)生動手操作的能力以及合作學(xué)習(xí)的意識和團(tuán)隊(duì)精神。合作不是在個體中進(jìn)行，而是在群體之間完成的。做到團(tuán)結(jié)、協(xié)作是讓實(shí)驗(yàn)更有效的根本保證。

如：在探究“斜面的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時，通常是以二、三人為一個小組完成的，這個實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是器材多，需要測量的物理量多，學(xué)生常常出現(xiàn)慌亂，無頭緒。實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)男同學(xué)搶著做，女同學(xué)怕動手；二是成績好的積極做，成績差的旁邊坐；為避免以上現(xiàn)象就要做好合理分工，讓學(xué)生分擔(dān)不同的角色，分別承擔(dān)測量、記錄等工作，完成實(shí)驗(yàn)后相互討論、研究，共同處理數(shù)據(jù)，分析誤差的大小，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，有了充分的合作、探討，才能完成實(shí)驗(yàn)的探究性內(nèi)容和目標(biāo)。

4 通過實(shí)驗(yàn)，分析和歸納出物理規(guī)律。

比如：“伽利略實(shí)驗(yàn)的教學(xué)”做好伽利略實(shí)驗(yàn)是學(xué)好牛頓第一定律的關(guān)鍵。首先用小實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：下面請同學(xué)們觀察一個小實(shí)驗(yàn)，老師用力推書桌，書桌移動，停止用力，書桌停止移動。這推力與書桌運(yùn)動有何關(guān)系呢？（同學(xué)們一起猜想），對這個問題古西臘著名物理學(xué)家亞里士多德就有明確的觀點(diǎn)：“物體受力就運(yùn)動，不受力就靜止”。 即力是物體運(yùn)動的原因。很多學(xué)生暗自高興：“亞里士多德的觀點(diǎn)和我一樣”。實(shí)際上近2000多年來所有的人對此深信不疑，而近代物理學(xué)家伽利略用實(shí)驗(yàn)否定了亞里士多德的錯誤觀點(diǎn)，得出了科學(xué)、正確的結(jié)論；下面我們來看他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，讓一輛小車從斜面的上端（同一高度）先后自由滑下，分別在鋪有毛巾、棉布及木板的水平面上滑動，觀察小車滑動的距離，并進(jìn)行比較（毛巾上滑的距離最小，棉布上較遠(yuǎn)，木板上滑的距離最遠(yuǎn)。）老師和同學(xué)們一道做實(shí)驗(yàn)，并帶著問題師生互動、交流：為什么要讓小車從同一高度上滑下？（小車達(dá)到水平面時具有相同的速度。）為什么在毛巾、棉布及木板上滑的距離不同？（毛巾上小車受到的阻力最大，木板上小車受到的阻力最小。）對比三次實(shí)驗(yàn)，可知小車受到的阻力越小，小車滑的距離越遠(yuǎn)，教師引導(dǎo)學(xué)生推理，如果小車在水平面上受到的阻力無限變小，小車將……，（小車滑動的距離將無窮遠(yuǎn)），如果小車在水平面上不受阻力（理想狀態(tài)下），小車將……（保持原來的速度永遠(yuǎn)運(yùn)動下去。）這樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明小車在不受力時（水平方向上）也可以運(yùn)動，充分說明了力不是物體運(yùn)動的原因，有力地反駁了亞里士多德的觀點(diǎn)，至此牛頓第一定律內(nèi)容的得出已經(jīng)是水到渠成。在此過程中學(xué)生不僅經(jīng)歷了伽利略做實(shí)驗(yàn)的相同過程，享受到成功的喜悅，同時也感受到科學(xué)離自己是那么近，通過努力自己也能和科學(xué)家一樣獲得成功。從而學(xué)習(xí)物理的信心得到極大的提升。

5 通過實(shí)驗(yàn)，分析、歸納出物理概念。

在教材中，許多物理概念的定義離不開物理實(shí)驗(yàn)。如動能，圖1所示，從斜面上滾下的鐵球A碰上物體B后，能將B撞出一段距離，在同樣的平面上，B被撞得越遠(yuǎn)，A的動能越大。從實(shí)驗(yàn)中我們很容易知道運(yùn)動的物體能夠?qū)ν庾龉Γ哂心埽藭r物體具有的能是因物體運(yùn)動而具有的能，所以叫動能。而且從實(shí)驗(yàn)中還可知速度越大 ，質(zhì)量越大，動能越大。同樣類似的概念有重力勢能，可在課堂上簡單演示被舉高的物體也能對外做功。

綜合以上內(nèi)容可知：實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中起著不可替代的作用，重視實(shí)驗(yàn)就是把握了物理學(xué)的特點(diǎn)，把抽象的物理知識轉(zhuǎn)化成有趣的實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和形成正確的思維方法，有利于讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)家類似的探究過程，多一些體驗(yàn)和感悟，使教和學(xué)發(fā)生思想的碰撞，引起思想上的共鳴。讓課堂教學(xué)不再枯燥，讓物理學(xué)習(xí)更符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

作者單位

四川省樂山市五通橋區(qū)教研室 四川省樂山市 614000