物理实验在教学中的作用

来源:用户上传      作者: 张淑满

　　摘 要： 文章阐述了物理实验在教学中的重要作用，通过四个方面说明了只有重视实验教学，才能使学生在获取物理知识的同时，潜移默化地形成良好的科学素养。只有加强实验教学，才能培养学生的观察和实验的能力，以及创新思维的能力。
　　关键词： 物理实验 演示实验 分组实验 小实验 创造能力
　　
　　物理学是一门比较抽象的科学，是以观察、实验为基础的学科，它包含的内容极其丰富，许多基本概念、定律、定理需要学生掌握，教学过程中的各个环节密切联系。物理实验更是教学中极其重要的环节，在中学物理教学中具有不可替代性。
　　这些年来，国家对素质教育十分重视。国家教委考试中心在高考说明中明确指出要加强实验能力的考查，近年的高考物理试题中，有学生实验、演示实验，还有小实验，而且实验题所占的比重逐年增加。实验考试分为四项：口试、笔试、操作和小制作。如用干涉法检查平面的实验，简谐振动图像的演示实验，光电效应演示实验，运用静电计研究平行行板电容器电容量的决定因素，光电效应的演示实验和LC振荡电路的演示实验。高考的题型变化真正体现了命题者的指导思想：“出活题，考能力”，“让只有真正做过实验的人才能做得出来”。“实验教学应摆在物理教学中的首要地位”已成为广大物理教师的共识。很多中学物理教师正自觉地朝着加强实验教学的方向努力，一些学校还开展了“实验教学”的课题研究。虽然如此，由于长期受应试教育思想的影响，加之“实验考试”的分数比例较小，重视课堂理论教学而轻视实际操作的现象还没有得到根本改变。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。一些教师还没有很好地认识到实验在物理教学的重要作用。
　　
　　一、重视演示实验，激发学生兴趣，提高教学质量
　　
　　从18世纪德国、法国建立了学校的演示实验室，教师经常用昂贵的仪器演示生动的现象，从此便开始了世界上的物理实验教学，成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。演示实验的最大优点，就是能很好地培养学生的观察力，明确实验目的，观察细微的实验现象。教师充分利用演示实验，能有效地缩短教学时间，将各种物理现象，纷繁复杂的数量关系，直观地展示给学生，从而大大提高教学效率。比如：高二“法拉第电磁感应定律―――感应电动势的大小”一节中，法拉第电磁感应定律的得出是建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中，通过演示导体切割磁感线，导体和磁体发生相对运动，闭合电路的磁场发生变化，从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快，感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样，学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律，并且对这一定律的理解极为深刻。
　　同时，物理演示实验具有形象生动有趣的特点，能为学生在形成物理概念、得出物理规律前创设物理情景，使学生感受颇深，从而激发学生学习物理的兴趣。搞好物理演示实验教学，不仅能够达到使学生掌握好基础知识和基本技能的要求，而且能使它成为学生学习探索知识的过程，从而使学生建立科学的思维方法，培养学生的创造能力，全面提高学生的素质。
　　
　　二、加强分组实验，培养学生的创新思维能力
　　
　　“物理知识的理解和应用是需要动脑、动手，并克服一定困难才能达到的”。根据教育心理学的观点，课堂教学的目的不在于教师完成某种过程，而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化，以及理解上、态度上、技能上的变化。只有学生主动参与实验，在教师的认真指导下获得物理知识，印象才会更加深刻。
　　大多数学生都有好奇好动的心理特点，多让学生亲手做实验，教师再加以引导、启发，鼓励学生自己设计实验，并让学生自己亲自操作，使学生更细心、全面地去观察物理现象，体验物理规律的奥妙。比如：高一物理教材中安排了“验证力的平行四边形定则”的学生分组实验，要求学生通过互成角度的两个共点力合成的实验，来验证力的平行四边行定则。具体来说，就是先用力的平行四边形定则求出已知的两个互成角度的共点力的合力，再用弹簧秤测定这个合力，进而考察它们是否相等来加以验证。在这个实验中，我们也看到了，力的合成也就是在保证力的作用效果相同的前提下，用一个力的作用替代几个力的作用，这个力就是那几个力的等效力，即是那几个力的合力。所以，求合力实质上是寻求一个等效力，用这个力替代物体实际受到的那些具体的力。力的平行四边形定则是运用等效的概念和方法，通过理论与实践总结出这种等效替代所遵循的规律。因此，通过“验证力的平行四边形定则”这一实验，使学生在运用等效的科学思维方法的基础上，利用物理实验这一手段更加深刻地理解了力的平行四边形定则。这样，他们在实验操作中作了主人，既激发了学习物理的兴趣，又开发了智力，培养了创新思维的能力。
　　
　　三、鼓励学生做好小实验，培养学生的动手能力
　　
　　小实验、小制作具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点，不仅能加深学生对所学知识的理解，而且能极大地提高学生学习物理的兴趣，锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力，发展智力。学生在动手完成各种小实验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，都迫切地希望进一步探索问题，通过实验，学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如：“土电话”、“电铃”、“水面浮针”、“自制滑动变阻器”等小实验、小制作有很强的趣味性和知识性，十分贴近学生的生活，符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征，能够丰富学生对物理现象和物理规律的感性认识，能够让学生体会出物理学“让事实说话”的特点，易于形成和发展学生的原有认知结构。
　　物理小实验不仅培养了学生对物理学科的探究兴趣，热爱科学的精神和动手实验的能力，加深了对所学知识的理解，而且有利于发展学生的个性，充分展示学生的才能，为学生创造成功的机会。这对学生的发展不仅具有即时价值还具有延时价值。
　　
　　四、给学生创造自己动手实验的机会，培养学生的创造能力
　　
　　由于人的个性差异，一些学生往往不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验，他们往往表现出较强的动手欲，很多想法都想付诸实施，而另有一些学生动手能力不强，在实验中往往处于旁观者的地位，有时想自己试着做实验，又怕周围的同学讥笑。因此不定期地开放实验室，既可以给学生施展身手、创造动手的机会，又可以为动手能力较差的学生提供锻炼自己、提高实验能力的场所。实行的办法可以采取自愿参加，全方位开放的形式，或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨。学生在这种环境下或复习已学实验的操作，或做些自己设计的小实验，能极大地增进学习物理的兴趣，从而有益他们动手能力的增强，有利于创造能力的培养。
　　总之，如果物理实验教学能从不同角度出发，有目的地采用不同的物理实验组织形式进行教学，从不同的方面培养学生的各种能力，那么，这对于培养学生的创新能力无疑是大有好处的。实践证明：只有重视实验教学，才能使学生在获取物理知识的同时，潜移默化地形成良好的科学素养。只有加强实验教学，才能培养学生的观察和实验的能力，以及创新思维的能力。

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