物理教学中实验的作用

徐建忠

【关键词】物理教学 实验 作用 自主探究 创造能力

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）16-0284-01

物理是一门以实验为基础的自然科学，实验是探索物理知识的源泉。无论是物理概念的建立，还是物理规律的验证与探索，都离不开实验。教学实践表明，实验能够激发学生学习物理的兴趣，是使学生获得物理知识，培养学生观察能力、思维能力、动手能力，以及自主探究创新能力的基本途径之一。可见，在物理教学中要巧妙设计实验，把研究的物理现象清楚地展现给学生，这样就可以让学生通过观察、思考，获得生动的感性认识，进一步探索物理规律，从而，提高学习效率。下面，笔者就谈谈实验在物理教学中的作用。

一、通过趣味新奇的物理实验演示，激发学生的好奇心理，从而激发他们的学习兴趣

兴趣是一个人积极认识与探究某种事物的心理特征，是学习活动顺利进行的重要条件。在课堂上如果学生怀有兴趣，便会抱着积极的态度，以愉快的心情去参与课堂教学活动，而体验到学习是一种无穷的乐趣。有了兴趣，才能产生持之以恒的巨大的内驱力，智力因素才能得以充分发挥，达到事半功倍的教学效果。如在教学“光的色散”这节内容时，不受课本实验编排约束，敢于创新自行设计如下实验：在塑料盆中盛上一些水，盆边倾放一个较大的平面镜（部分平面浸入水中），使太阳光射在平面镜与水面交界处，让反射光射到背光的白色墙壁上，墙壁上就会形成一条面积很大的彩色光带，犹如雨后天空中的彩虹。一个简简单单的实验一下子把学生的注意力吸引到课堂上来，让学生认识到光是由不同的色光组成的，激发了学生的好奇心理，很好地培了养学生探索物理规律和自然奥妙的兴趣。

二、引导学生观察实验现象，培养观察能力，提高分析能力

观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接的方法。我们要培养学生观察能力，要引导学生怎样观察实验现象，进一步探究、分析、判断、推理、概括有关性质规律。例如：水被加热至沸腾过程中，提出问题让学生边实验边思考：a. 开始加热时烧杯底部和内壁是否有小气泡？怎样产生的？b .初始阶段水温有什么变化？小气泡在上升至水面的过程中体积如何变化？C .当水中有大量气泡产生并迅速上升过程中体积不断增大，到水面破裂时，温度是否变化？杯口出现的“白气”是什么？d .如果沸腾时间较长，水位比加热前有所下降，为什么？在以上过程中，让学生通过观察不同阶段出现的现象，老师引导探究原因，得出结论：起初水温不断升高，水受热膨胀，有少量水汽化，在烧杯底部和内壁有小气泡产生；水温继续升高，由于受热部位的水膨胀，密度减小而上升，周边的水下降补充，形成水的对流，同时，有水汽化，小气泡上升，体积不断增大；水温继续升高到沸点，有大量气泡产生，并体积不断增大，到水面破裂，产生剧烈的汽化现象即沸腾，沸腾过程中温度保持不变；杯口出现“白气”是因为气泡破裂时遇冷空气液化产生的；水位下降是因为一些水被汽化了。这样将膨胀、热传递、汽化、液化等知识有机地联系起来，从而提高了观察、思维分析能力。

三、利用实验探究物理规律并加深对其理解

教学中对于抽象的概念和规律。教师应一开始就鼓励学生积极动手参与实验，观察现象、分析推断、经过探究、得出规律，这样理解概念规律就简单多了。例如：在“愣次定律”一节的教学中，笔者变原来的演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材（干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线），实验中首先让学生观察电流的方向与电流表指针偏转方向的关系，再观察原线圈电流方向与磁铁运动方向的关系，以直观的感性材料作为基础，引导学生仔细准确地进行观察，然后引导学生讨论分析，对比得出感应电流所引起磁场在磁铁向线圈内运动时（磁通量增加）与磁铁的磁场方向相反，磁铁向线圈外运动时（ 磁通量减少），两个磁场方向相同，最后引导学生用科学语言描述，顺理成章地写出楞次定律：闭合路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化 。

四、利用实验培养学生探究问题的能力

《新课标》中倡导自主、合作、探究的学习方式。在问题研究中，也可利用实验，让学生经历探究过程，学习探究方法，培养探索精神，最终解决问题。还可以进行猜想，再进行实验验证。让学生参与，要发挥学生的主体和中心地位。例如：在研究“浮力的大小等于什么”问题中，首先让学生思考：浸没在水中的乒乓球，从它刚露出水面到最后浮出水面不动的过程中，它受到的重力怎样变化？浮力怎样变化？浸在水中的体积怎样变化？让学生做出猜想，再安排学生分组实验，用手按着乒乓球，感受它刚露出水面到最后浮出水面不动的过程中，浮力大小的变化，并以小组为单位观察、分析、探究、讨论，教师引导学生总结：在以上过程中乒乓球受到的重力没有变，浮力由大变小，可见，浮力大小与物体受到的重力无关（漂浮除外）；浸在水中的体积由大变小，可见，浮力大小与物浸在水中的体积（排开水的体积）有关。既然浮力大小与排开的水的体积有关，那么猜想浮力的大小是不是等于排开的水受到的重力？进一步设计分组实验验证，各组器材（弹簧秤、石块、细线、溢水桶、盛水桶）如器材不够用，可安排学生课前自制，实验原理及实验图见学生课本。最后，由学生根据实验总结得出阿基米德原理，这样就很好地培养了学生自主探究能力。

五、通过实验培养学生的创新意识和创造能力

素质教育要求培养学生的创新意识和创造能力，如何在实验中培养学生的创新意识和创造能力是物理教师探索的课题。我们要创新实验教学，引导学生设计实验增强创新意识，培养创造能力

例如：用伏安法测电阻，器材（电流表、电压表、待测电阻、滑动变阻器、导线、开关、干电池），可先安排按教材进行分组实验，然后安排学生：以上器材中，如没有电流表，但给你一个定值电阻，设计一个测待测电阻阻值的实验，画出电路图；以上器材中，如果没有电压表，但有定值电阻，再设计测待测电阻阻值实验，画出电路图。设计过程中教师引导，过后检查。

再如学习完力学后，我给学生安排一个课外实验：自选器材，设计一个测量土豆密度的实验，并写出实验报告。结果学生提出了几个不同的实验方案，并测出土豆密度值。这样的探索设计实验，自由度大，自主力强，很好地锻炼了学生的实验能力和创新思维能力。

还有，拓宽实验教学思路，在课外利用生活中的素材，做小实验，小制作。如：自制电动机、潜望镜、凸透镜、三棱镜、“纸盒烧开水”、“日光灯双金属片的自动控制作用”、“摩擦起电实验”等等都能培养学生的创新意识和创造能力。

六、实验有利于培养学生的科学素养

实验除了对知识的掌握、智能的提高有明显的作用外，还能够培养学生实事求是的科学态度、严谨的工作作风和坚韧不拔的意志品质，有助于形成正确的观念、优秀的品质，培养高尚的道德情操和浓厚的学习兴趣。

总之，物理实验是中学物理教学中必不可少的一部分，它的作用显而易见，对培养学生以上的各种能力有很大的帮助，是学好物理知识的有效途经。因此，要加强并优化物理实验教学，进而提高教育教学质量和学生的综合素质。