高中物理实验教学的重要性

李怀英

【摘 要】物理学本身是一门实验科学，它是以观察、实验为基础，它的规律都是通过对生活中的一些现象观察和在实验的基础上，认真思考总结得来的。而实验能力又是高考重点考察的五大能力之一，要求考生能明确实验目的、理解实验原理和方法，会使用仪器、观察分析实验现象、记录并处理实验数据，并且能够灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。

【关键词】物理教学；物理实验；趣味性；科学

在物理教学中物理实验是一个重要内容，也是物理教学的重要方法和手段；实验教学与理论讲授相配合，有利于学生对物理概念和规律的正确建立，深刻理解和巩固掌握；实验教学有利于调动学生的主观能动性，是帮助学生树立正确观点，养成科学态度和科学作风的有效措施。

在物理学中，每个概念的建立、定律的发现，都有其坚实的实验基础。物理实验及其教学是物理课程和教学的一个重要组成部分，是学生理解基础知识，形成基本技能，树立科学思想，形成科学态度所不可或缺的。在中学物理教学中实验教学长期得不到重视，有其深刻的原因。有很多教师对实验教学的意义认识不足，狭隘地认为实验教学费时又费力，而高考分值只有十几分，远不如腾出时间多做题来得实惠，殊不知实验教学的成败不仅直接关系到实验题的解答水平，更重要的是它是物理教与学的不可分割的有机组成部分。

一、实验探索物理规律，激发学习兴趣

实验具有趣味性，它能充分运用学生的各种感官，激发学习兴趣。兴趣是产生动机的重要条件，是人类认识客观世界的一种心理表现，是一个人获得知识，开阔视野，推动学习的一种内部强劲的动力。因此，在物理教学过程中，通过实验为学生展现出生动直观的学习环境。将极大地吸引学生的注意力，有利于学生去研究物理现象，探索物理规律，激发学生的兴趣和求知欲。

二、物理实验可以培养学生的观察能力

教师在演示实验中，首先要让学生明确实验观察的目的，其次要让学生观察实验的装置，认真观察实验仪器的初始状态，了解各部分仪器、仪表的作用与功能，使学生对观察的目的，实验的仪器装置有一个整体认识。在做电学实验时，要先让学生看清电路。要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程，演示实验一般要重复做二至三次，以便于学生反复观察，记录实验现象、结论，教师还要带领学生分析思考逐步形成理论。这样，学生的观察能力得到了培养，对理论知识建立的过程有了较清楚的认识，使知识具体化，帮助学生理解较抽象的理论物理知识，能够使其久久留与脑海之中，保持较长的记忆时间。一般地，第一次演示时，让学生集中观察发生的现象，第二次要求学生观察老师的操作，以便明确现象是怎样发生的，第三次让学生综合观察现象发生的过程及其结果如何。

为了增强演示实验的效果，培养学生的观察能力，教师可以在演示实验前或演示实验过程中，提出一些思考性的问题，以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程，把学生的无意注意转化为有意注意，引导学生集中注意力观察最需要观察的事物，并在演示实验过程中指导学生观察方法，以及观察中应注意的问题。也可以让每个学生看完教师的无声演示后，写下自己所观察到的现象和过程，这也是考察学生观察能力的有效方法之一。经过这样反复多次的训练，即可不断提高学生的观察能力。

三、通过实验教学，体现设计思想，训练思维方法

1.转换法

物理学科是一门精确的定量化的学科，在物理实验中需要准确地测定物理量，但许多物理特征，过程或物理量要想直接观测有困难，可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量，这就是转换法。高一物理教材中体现转换法的学生分组实验有“研究匀变速直线运动”，该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度，是根据在各个连续相等的时间里的位移之差与加速度之间满足的关系把对a的测量转换为s与T的测量。

2.比较法

比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础，因而广泛用于物理实验中，从而来探索物理规律。在高一物理教材中，“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较，从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动，在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。

3.控制法

在高中物理实验操作过程中，往往存在着多种变化的因素，为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量，依次研究某一因素的影响，这种方法称之为控制法（或控制变量法）。例如，在研究物体的加速度跟物体受的外力及物体的质量之间的定量关系的演示实验中，为了弄清楚外力F，质量m两个因子中的每一个分别对物体加速度a的影响，必须这样来进行实验：在m一定的条件下改变F，考察a-F之间存在的函数关系；在F一定的条件下改变m，考察a-m之间存在的函数关系。由此可见，控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。事实上，在实验教学中，我们都必须适当地控制实验的条件，控制条件是为了创设有利于物理规则推导的物理环境，突出反映研究对象本质的物理量间的关系，以进行有目的研究。

4.留迹法

在物理实验中，有些物理现象瞬间即逝，如运动物体所处的位置，轨迹或图像等，用一定的方法把这些物理现象记录下来，然后通过测量或观察来进行研究，这就是留迹法。高一物理学生分组实验“研究匀变速直线运动”和“验证机械能守恒定律”中，就是通过纸带上打出的点记录下小车和重物在不同时刻的位移，从而求出小车的加速度和重物的速度；又如在“平抛物体的运动”教学中，利用闪光照相记录自由落体运动和平抛运动的轨迹来研究物体平抛运动所遵循的物理规律。上述两例都是在物理实验中采用了留迹法。

四、通过物理实验可以验证物理假说，检验物理理论

通过实验不仅可以发现物理规律，建立物理理论，而且还能验证物理假说，检查物理理论的真伪。因此，实验既是建立理论的源泉，又是检验理论真理性的标准。例如法拉第由“电生磁”萌发的“磁生电”的假说，被实验验证后才变为物理规律。另一方面，作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件，所以物理实验是验证假说，检验理论的标准。

科学的实验方法，本身就是要求具有实事求是的态度。在实验教学中要严格要求学生尊重事实，忠于实验数据，反对弄虚作假；要求学生认真对待实验，踏踏实实地进行实验操作，逐步养成按科学规律办事的科学态度和科学作风。

参考文献：

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[2]毕书萍.论高中物理实验教学的重要性.《新课程·下旬》，2013年8期

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[4]李淑灵.高中物理实验教学的重要性.《小作家选刊（教学交流）》，2012年1期

[5]陈火健.如何提高高中物理实验教学的有效性.《新课程·中学》，2013年10期endprint