谈物理实验在教学中的重要性
2019-07-19姚勤惠
姚勤惠
摘 要 物理学科由理论和实验组成,所以实验是教学的重要组成部分。教学中不但要重视实验,而且要让学生动脑动手,提高动手能力。提高对科学研究的体验感。
关键词 物理 实验
中图分类号:G633.6文献标识码:A
物理实验有两种做法:一种是由老师或实验员在讲台上做给学生看。实验课题,实验目的(要证明的原理或性质),这些都事先告诉学生,然后告诉实验器材,实验步骤。再让学生观察实验经过。证明了实验某个原理或性质的正确。实验完毕,让学生记住结论。这种教法是注入式,教师中心,学生只能观看,而动脑差,动手差,思维能力也得不到有力的培养。有人说,老师或专业实验员做实验,学生也在思考,这个实验为什么能证明这个原理或性质。但这种思考是以老师的实验为依据的。老师是熟练的,每个步骤不会出什么差错。所以这个过程中学生思考是没有曲折的思考。算不上培养能力。老师做实验就相当于培养军事人才的作战指挥能力时,用的是军棋推衍,更好的是军事演习。另一种实验是这样的,选好实验内容,而实验又具备每个学生都能做的实验器材。由老师或实验员提出实验课题和实验目的,问学生,以下有几种器材,如果要证明某个原理或某个性质,这些材料需要发生什么关系,这些关系需要那些器具的配合。学生必须要进行思考,这种思考是从学了理论进行的逻辑推理。比如要证明压强隨着压面的面积大小而减少或增强。就在桌上摆上粉笔盒子、河沙(自然地倒进,松紧适度)。桌上再摆上一块小木板,上面钉上3颗小钉,便于能在沙上放稳。再放一块小木板,上面钉上9颗小钉。桌上再放上几块天平秤的法码。让学生想想,怎样才能证明物体的压强原理。学生们经过思考,得出了这种方案。1、把两个钉着钉子的小木板都放在沙面上(钉朝下),由于每块木板的对沙面的压力很小(只有钉子和小木板),所以都在沙面上立着,几乎没有往下运动。这时,用两个同样质量的法码,同样放在两块小木板上。观察它们的情况。这时可以看到3颗钉子的小木板扎入沙面往下运动。钉子全部都扎入沙里,只有木板还在沙面上。而同样质量的法码放在有9颗钉子的小木板却浅浅地扎进沙面。这就证明那个压强原理。即在同样的压力下,物体接触被压面的面积越小,压强越大,接触面积越大,压强越小。这时老师再启发学生用计算结果证明。甲木板只有3颗钉子,即只有3个接触点。假设上面放的法码是9克,9?=3(克),即平均每个接触点分摊了3克,钉子扎进了沙面。而另一个木板有9颗钉子,9?=1(克),即平均每个接触点分摊了1克,所以不能很深地扎进沙里。评析:这个实验,体现了老师为主导,学生为主体的原则。充分发挥了学生动脑动手的能力。亲自经历的实验过程,得出的结论是令自己心服的。这个实验过后,再把学生引到生活现象中去,再结合课本知识与生活实际,进一步理解,为什么坦克要做成履带式的。为什么拖垃圾的轮子造得又宽又大。这些问题就可以迎刃而解了。有了这个压强理论,就可以出此生活题。如(1)当一个人在过一条小沟,沟里的泥不能承受人的压力。为了顺利走过小沟,应采取怎样的辅助办法。学生就会想到找些薄石板铺在上面,踏上去就不会陷入下去了。(2)锥子和针为什么要磨得很尖?刀刃为什么要磨得很薄?学生就容易理解为了增强施压的压强,能顺利地工作。评析:这种实验证明理论,由理论再到实践,符合认知规律。而这个过程,由于遵循了学生的心理规律(学生对理论有亲自做实验的兴趣,学了理论有在实践去运用的欲望)采取了生动活泼的方式,全面提高学生素质。即实验的难易适中,学生做起来感兴趣,联系的实践题也是贴近学生生活的问题,学生也乐于动脑思索,也易于得出结果。这样学生就在轻松愉快的氛围中学习。这首先是体现了实验重要性。
自制教具,自做实验,也是激发学习兴趣的有效途径,也是培养创造性思维的途径之一。物理的生活实践性很强,即生活中处处皆物理,有些看似神秘的现象,经研究揭秘,原来是物理原理,或物理原理与其它原理的结合。例:民间传说中的水上飞人。说得神乎其神,以为世间真有轻功。这一点,要引起学生的探索兴趣,首先要可以从假设法证明没有轻功。即:如果世间有功,那么怎么没有一个国家,没有任何运动员运用轻功去跳高跳远。难道那些轻功都失传了吗?这就从理论上证明了世间没有轻功。在轻功传说方面,有人为了揭穿谜底,在池子里放上若干个厚木板(质地轻的)每个1尺多平方,试验者从岸上远处以加速度冲向池里,踏着那些木板跑过了池子。这原来是“浮力+压强+速度”的结合,全是物理原理。学生看了这个电视节目,好奇之余,有的就要在夏天亲自实验,他们也搞来若干个木板放在池里。也这么实验,虽然不很成功(因为还有平衡的功夫),但总算亲自体验到了轻功的不存在。而是那几种原课的结合使用。有这些实验经历。在生活遇到物理问题,他们就会运用知识予以解决,甚至还有创新的方式发明。
综上所述,物理是由理论和实验组成,实验起着重要的作用,它不但是证明原理的有效方式,同时也是培养学生动脑动手的科学探究精神,也是以学生为主体的素质教育原则的体现。我们要重视实验及其教法。有的实验,还可以布置学生自制教具,自做实验,一则可以学以致用地激发兴趣,二则体验科学实验的重要性,三则动脑手,让主体精神得到发挥。
参考文献
[1] 任顺元.素质教育论[M].杭州:杭州大学出版社,1998.