实验在物理教学中的作用

郑学垒

摘要：物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，不仅仅是知识的简单传授，更是一种知识的体验与感知。所谓“实践是检验真理的唯一标准”，在物理中实验探究便是检验知识的主要方法。可以说，物理实验既是物理教学内容的一个重要组成部分，又是物理研究的一种重要方法，同时也是激发学生学习兴趣、培养学生能力的前提。因此，实验在物理教学中的作用是具有不可替代的。

关键词：实验； 兴趣； 演示； 感知

物理实验是指人们根据研究目的，利用科学仪器设备人为地控制或模拟物理现象，排除干扰、突出主要因素，在最有利的条件下去研究物理规律的一种活动 。

一、实验能激发学生的学习兴趣

物理实验具有真实、生动的特点，尤其对初中生具有很强的吸引力，特别是一些新、奇、趣、险的实验现象常常出乎它们的意料之外，使它们兴趣盎然，这样就极易唤起他们的好奇心，激发它们的求知欲望，唤起它们的直觉兴趣。所谓兴趣是最好的老师。利用惊奇实验导入新课，能唤起学生的注意，引起学生思考，从而产生强烈的求知欲望。在学习“流体压强与流速的关系”内容时，先是组织了一场“小比赛”——看谁先把乒乓球吹落下来。比赛要求刚宣布完毕，许多学生就开始跃跃欲试，我故意挑选几名有代表性的参赛队员——身强体壮者PK身体羸弱者，同级别男生PK女生。比赛环节相当激烈，越是想赢得胜利，越是用力气吹，乒乓球越是“不听话”，仿佛“粘”住了一般。这一实验现象让大家“费解”了，这跟想象中的不太一样，为什么会这样呢，强烈的求知欲驱使着大家想“一探究竟”，充分激发和调动学生的学习兴趣。

二、实验能让学生更好的感知书本知识

物理学是一门实验科学，观察和实验是研究物理学的根本方法，物理学离不开实验，物理教学更离不开实验。科学研究表明：语言信息和形象信息在头脑里的比例是1：1000，即头脑储存语言信息的能力远远不及储存形象信息的能力。有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出，而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”，原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构，而后者是依次性的链状结构。在潘菽先的《教育心理学》中提到，学生一般都倾向于对客观的事物进行感知，并且满足于自己对外在事物的感知。只在岸上讲道理是不行的，因此要让学生动手操作[2]。在物理教学中把概念、规律通过实验转化为物理形象感知，便于学生记忆，例如：在讲液体压强时，如果没有实验感知，学生就难以想象、理解这一环节的内容。

首先是“液体压强的产生原因环节”，给学生准备了自制的矿泉水瓶装置，实验前先猜想“水会从瓶的侧壁流出来吗”“水会从瓶子底部流出来吗”。。。。。。在猜想环节，学生基本能根据生活常识猜出实验现象，其中有一名马同学提出了自己的想法“如果把瓶盖盖上，就不会有水从侧壁和瓶底流出来了”，态度非常笃定。这是一个绝佳的实验机会，让学生自己动手验证自己的猜想以及马同学的想法。大家在积极的实验操作中都找到的自己的答案，特别是马同学，实验情绪非常高涨，在试验中发现了自己的不足，也增强了自己学习物理的兴趣和信心。

在接下来的环节中，实验感知显得尤其重要。通过实验——使用U型液体压强计，感知并逐步总结出“液体压强的特点”，这比简单的传授知识要好的多，能更有效的把间接经验转化为自己的直接经验，在日后的学习和生活中，也能通过回忆此刻的实验感知，联想起相关的知识。这些过程和方法不仅对形成物理概念和认识物理规律来说很重要，而且具有广泛的迁移价值。可以说，如果这一环节没有实验感知，知识只是简单的罗列，比较抽象，更不具有系统性和关联性。

三、演示实验能培养学生的观察和分析能力

观察是一种有目的、有计划，并且持续、反复的知觉过程。首先要有目的地辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因；其次，要使学生了解：观察是要经过一定的努力，克服一定的困难，才能发现问题，才能对事物有正确认识，才能得到正确的结论。

当某些实验存在一定的危险性或者对操作的熟练度和技巧要求非常高时，教师的演示实验就有其必要。

空气是看不见摸不着的，所以在学习和感知方面，“大气压强”会比“液体压强”和“固体压强”难度更大，学生对“大气压强”的常识认知有限。基于这个问题，本环节就需要教师演示实验：

窄口瓶“吞”鸡蛋的实验。这奇迹般的现象立即吸引了学生们的注意力。引导学生借助化学知识分析：瓶内的空气随着燃烧越来越少，瓶外的空气没变化。但具体是什么把鸡蛋“推进”瓶内的呢？大气压将为你解开这个谜，在学生兴趣被激发的情况下转入新课教学：将一只玻璃杯灌满水，用一张塑料卡片盖在杯口上，再按住卡片把水杯倒过来。当把手移开后，会产生什么现象？

——松手后，纸片没有掉落，水更没有流出来。

学生惊讶不已，纷纷议论，是大气托着纸片，从而使纸片和杯内的水都没有掉下來，大气的“威力”还是挺大的！这大气压到底有多大呢？

大气压到底有多大？为了满足学生的好奇心和求知欲，引入马德堡半球装置。在学生中抽选两个力气最大的男生配合实验。第一步，把两个半球组合成球体，让两同学分别拉半球，此时两半球能轻松被拉开。第二步，抽去马德堡半球抽真空，再次拉半球，结果用尽力气也拉不开，再换四个不服气的同学，还是没有拉开。第三步，当我把进气阀门打开后，一个人就很轻松的把两半球拉开了。

提出问题，刚才的三步实验你观察到了什么现象，三者操作的区别在哪里？（培养学生的观察和分析能力）

——不同点是球体内部有没有空气（有没有抽真空）

这一发现让学生既惊奇又信服，对“大气压不但确实存在而且还很大”的结论深信不疑。

实验是手、脑并用的实践活动，生活离不开物理，物理离不开实验，由实验入手，可以帮助学生更好、更快掌握物理本质和规律。将抽象的概念转化为形象直观的现象进行理解和深入探究，还能帮助学生建立物理模型，联系生活，将生活情境转化到物理模型中，从而解决生活实际问题，还可以增添课堂趣味性，帮助学生轻松快乐学习。

参考文献：

[1]李桂福，段金梅，霍立林.中学物理教学法实验[M].北京师范大学出版社.1993，6：2-5

[2]狄建蓉.物理实验在教学中的地位和作用[EB/OL]. Physics.2009-12-29

（作者单位：山东省泰安市体育运动学校 271000）endprint