淺談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生素質(zhì)教育的作用

鐘強(qiáng)

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和通過探究獲取物理規(guī)律的能力;有利于磨練學(xué)生注意力的集中、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性;有利于學(xué)生更好地了解教材、掌握教材;能夠較好地訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法和培養(yǎng)各種能力，達(dá)到全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);綜合素質(zhì);作用

正文：

物理是一門學(xué)科，而觀察、實(shí)驗(yàn)是這門科學(xué)的基礎(chǔ)，人們的許多物理知識(shí)都是通過觀察和實(shí)驗(yàn)及認(rèn)真的思考、推理和總結(jié)得來的。在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要觀察許多現(xiàn)象，觀察教師做的許多實(shí)驗(yàn)，可以上升到理性認(rèn)識(shí)，從而指導(dǎo)實(shí)踐，激發(fā)出靈感的火花，一些發(fā)明與創(chuàng)造也便由此產(chǎn)生。所以，做好實(shí)驗(yàn)是教師教好物理，學(xué)生學(xué)好物理必不可少的手段。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)思想是物理學(xué)研究中有代表性的一部分，對培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和科學(xué)的方法論等綜合素質(zhì)有著重要的意義①。

一、通過有趣的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

由于物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以不論是基本概念的建立，還是物理規(guī)律和公式的推導(dǎo)及重點(diǎn)和難點(diǎn)的突破，如能借助實(shí)驗(yàn)來完成效果更佳。從初中學(xué)生的心理狀態(tài)看，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，最容易從興趣出發(fā)，被興趣所左右，學(xué)生的注意力、觀察力和記憶力都和興趣緊密相連。而教師的一個(gè)成功的演示或?qū)W生的自我動(dòng)手所做的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，都可以激發(fā)和引發(fā)學(xué)生的無限興趣。例如在學(xué)習(xí)初中物理課本第一冊的“序言”時(shí)，教師就可以利用下面的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的積極性，從而對這門學(xué)科產(chǎn)生了興趣，也就奠定了學(xué)好這門科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。

1、將去皮的熟雞蛋放在加熱后的廣口瓶上，通過冷卻后雞蛋被吸進(jìn)瓶口的現(xiàn)象，可讓學(xué)生討論雞蛋為什么會(huì)被吸進(jìn)瓶口？

2、用三棱鏡吧太陽光分成一條清晰可見的彩色光帶。

3、利用凸透鏡將物體放大。

4、放在水槽中的筷子，看起來向上彎折了等。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能給學(xué)生一個(gè)新奇的感覺，覺得太有趣了，太不可思議了。從而對這門學(xué)科產(chǎn)生了興趣，也就奠定了學(xué)好這門科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)。

二、通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生能力，加深了對所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶

心理學(xué)和教育學(xué)的證明研究，通過人的耳、眼同時(shí)獲取的信號(hào)就比單獨(dú)獲取的信號(hào)增強(qiáng)數(shù)倍，如再通過大腦神經(jīng)指令人手用動(dòng)作完成某一知識(shí)點(diǎn)的全部過程就更能加強(qiáng)記憶，阻止人的遺忘。而實(shí)驗(yàn)就可以讓人的眼、耳、手協(xié)調(diào)運(yùn)作，所獲取的知識(shí)信號(hào)可經(jīng)久不息。

無論做什么實(shí)驗(yàn)都要有明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模浯我\(yùn)用巧妙的實(shí)驗(yàn)手段，最后要達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果。手段是為效果服務(wù)的，給學(xué)生一種眼見為實(shí)的感覺，在理解的基礎(chǔ)上記牢所學(xué)的知識(shí)，才算是完成了教學(xué)任務(wù)。

如在“大氣壓”一課的教學(xué)中。“馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做得有聲有色，非常賣力，將抽出空氣的馬德堡半球交給兩名學(xué)生去拉，沒有拉開，兩邊又各加進(jìn)一名同學(xué)，四名同學(xué)還是拉不開。最后每邊各三名同學(xué)拉，六名同學(xué)喊著號(hào)子，想拔河一樣，一、二、三，突然“砰”的一聲，六名學(xué)生人仰馬翻，請問，像這樣的實(shí)驗(yàn)，誰還不記它一輩子呢？

三、通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)

學(xué)習(xí)物理的成功，不是僅僅讓學(xué)生記住所學(xué)的內(nèi)容，會(huì)做幾道習(xí)題，應(yīng)付考試，而是利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題。大綱明確要求要培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決問題的能力，要在21世紀(jì)培養(yǎng)出更多的發(fā)明家和創(chuàng)造者。光有實(shí)驗(yàn)理論而不能上升到理論，只是空談。《實(shí)踐論》明確指出，實(shí)踐——理論——實(shí)踐，是一條自然規(guī)律，也就是從實(shí)踐上升到理論，回頭再去指導(dǎo)實(shí)踐。再好的理論，不去實(shí)踐，也是沒用的。

在物理學(xué)史上，也就是無數(shù)科學(xué)家們再通過觀察、邏輯思維、推理和多次試驗(yàn)，經(jīng)過無數(shù)次的失敗，最后才攀登到科學(xué)的頂峰，摘取一頂頂科學(xué)桂冠，成為一顆顆耀眼的明星。牛頓觀察到了蘋果的落下才發(fā)現(xiàn)了“萬有引力定律”;瓦特觀察到蒸汽頂起壺蓋才發(fā)明了“蒸汽機(jī)”，從而造福于人類;愛迪生一生不懈地努力拼搏，承受了上千次的失敗，終于發(fā)明人類之光——電燈，耗盡了畢生的心血，創(chuàng)下了數(shù)百項(xiàng)發(fā)明創(chuàng)造的紀(jì)錄……，這些科學(xué)家無不都遵循著實(shí)踐——理論——實(shí)踐的原則。

四、通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，開導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究

新課程改革有這樣的依據(jù)話：“要讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的方法，促進(jìn)學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)。” 掌握學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)主動(dòng)探究是現(xiàn)代教育所提倡的基本理念，也是我們進(jìn)行教育教學(xué)的最終目標(biāo)。因此在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要充分利用實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，從學(xué)生所熟悉的生活現(xiàn)象與自然現(xiàn)象中提煉問題，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，激起學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，使學(xué)生帶著心中的疑問主動(dòng)參與教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究，促進(jìn)學(xué)生能力的大幅度提高。如在向?qū)W生傳授壓強(qiáng)的相關(guān)知識(shí)時(shí)，我先演示了這樣的學(xué)生比較熟悉的實(shí)驗(yàn)：我把一個(gè)雞蛋握在手中，用盡力氣，但雞蛋很難破碎，而把雞蛋放在碗邊或在鍋邊輕輕一敲就破了。學(xué)生對第二種現(xiàn)象是比較熟悉的。接下來我讓一名學(xué)生走上講臺(tái)親自緊握雞蛋，看能否把雞蛋弄破。這樣學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生困惑，為何手握雞蛋時(shí)，用那么大的力氣雞蛋都無法破碎，而將雞蛋輕輕在碗邊或課桌邊上輕輕一敲就破了？學(xué)生心中產(chǎn)生了疑惑，這種的疑惑使學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的參與動(dòng)機(jī)與探究的欲望，在好奇心的驅(qū)動(dòng)下，他們積極地參與到教與學(xué)中來。在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生通過思考、分析、主動(dòng)探究，最終解決了心他們的疑問。雞蛋握在手中時(shí)受力面積大，壓強(qiáng)小;在碗邊或桌邊輕敲時(shí)受力面積小，壓強(qiáng)大，因而得出壓力的作用效果既與壓力本身的大小有關(guān)，同時(shí)又與受力面積的大小有關(guān)。這種經(jīng)過認(rèn)真分析、敢于猜測與主動(dòng)探究所獲得的知識(shí)符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，這種親身經(jīng)歷了知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建過程，使學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，有學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)方法，為學(xué)好物理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

所謂思維，就是大腦對客觀事物間接概括的反映，創(chuàng)新思維的作用，在于不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，而更重要的是能產(chǎn)生出新穎的、前所未有的成果。對中學(xué)生來說，頭腦中舊的表象是比較少的，展現(xiàn)書本知識(shí)發(fā)生發(fā)展的教學(xué)過程，實(shí)際上就是學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程。在目前中學(xué)物理教學(xué)中仍存在注入式教學(xué)模式，教師在教學(xué)中只注重學(xué)習(xí)的結(jié)果，而忽視學(xué)習(xí)的過程。如果我們的學(xué)生沒有思維空間或缺少自主學(xué)習(xí)的思維空間，就很難談得上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此，要真正培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師要想方設(shè)法，設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生的一些學(xué)習(xí)活動(dòng)，以相應(yīng)的創(chuàng)新思維的熏陶，發(fā)展學(xué)生的潛在意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)，不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理基本知識(shí)，更重要的是通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。例如在探究 “研究阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生完成課本的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，再要求學(xué)生換用其他的液體重做實(shí)驗(yàn)，先讓學(xué)生猜想實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)如何？再動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中還可以啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步去驗(yàn)證浮力的大小與液體的深度無關(guān)的原因。還有，在做“沸騰”現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以向?qū)W生提出這樣的問題：先用一個(gè)試管裝入適量的水，再將試管豎直放入燒杯中，然后用酒精燈給燒杯加熱，燒杯中的水沸騰了，試管里的水是否也沸騰？如再將試管里的水換為酒精呢情況會(huì)怎樣？通過這樣的增設(shè)問題可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

總之，基礎(chǔ)教育物理新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，并指出應(yīng)從知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)層次上建立物理課程的三維目標(biāo)體系，物理實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代物理學(xué)的重要組成部分②，中學(xué)物理課程中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，也給今后可能投身物理研究的學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)物理的初步知識(shí)。每一個(gè)豐富多彩的直接實(shí)驗(yàn)，都能給學(xué)生留下深刻的印象。至于如何把握教材，上好每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課，還有待于我們做更細(xì)致深入的研究。當(dāng)今國際上的物理教學(xué)正在進(jìn)行著深刻的變革，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是國際物理教學(xué)領(lǐng)域中改革的共同趨勢，也是我國基礎(chǔ)教育落實(shí)科學(xué)素質(zhì)教育的重要措施。

參考文獻(xiàn)

[1]《物理新課程實(shí)施的理論與實(shí)踐》 作者：陳峰 出版社：上海科學(xué)技術(shù)出版社