实验教学在物理教学中的重要作用

◎邱庄亮（江西省宜春市奉新县教育教学研究中心）

物理是一门以实验为基础的课程，现代科学技术的进步，新技术革命浪潮的冲击，日以万计的信息传播，汇成了一股强烈的冲击波，在广大物理教师的心里激起了“电谐振”，并深感历史赋予教师的职责任重而道远。在教学中既要向学生传授知识，又要培育学生的创新性思维。那么怎样才能做到这一点呢？其重要方法之一就是让学生学会自我突破。下面就我在教学中的一些做法，与同行一起探讨。

一、运用实验教学手段，促进物理教学的实施

（一）利用实验创设学生最佳思维情境

因为物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学手段对提高物理教学质量的潜力不可低估，因此大力挖掘实验教学的潜力非常必要。

在课堂教学活动中，我设法创设一些与课程紧贴的小实验，利用实验演示来引导学生尽快进入学习状态，这样教师的“讲”更具导向性，学生的“思”更富有参与性。如在“棱镜”教学中，我设计了一束平行光射向三棱镜的演示（图1），让学生运用所学知识猜测物理现象，绝大部分学生因事先预习了课文便不加思索地回答：“射出光线偏向三棱镜底面。”有少数同学不同意上述看法，我利用激光给学生作了演示（图2），清晰的光路呈现在学生眼前，学生个个惊叹不已。我抓住学生的好奇心，引导学生思考，并适当给予点拨，学生思维活跃、讨论热烈，物理现象得到了满意解释。这堂课拓宽了学生的思路，也暴露了学生看问题不全面的弱点，对学生的教育是深刻的。

图1

图2

（二）实验是学生获取大量形象思维素材的主要来源

具体形象思维与抽象逻辑思维，是人们理解客观事物的两个基本方法。为此，现行教材在课文后有许多有趣、简便易行的小实验。教材中所安排的小实验都是取材容易、紧扣所学知识、方法易掌握的实验内容。学生通过实验亲身体会，更能深刻牢固地掌握知识，激发探求真理的兴趣、愿望。对观察力、注意力、耐心、毅力的培养起到显著作用。

学生事实上是很喜欢实验的，只是缺乏正确引导。为此，我在教学中，对于在课堂上能完成的实验，我一定安排时间让学生独立思考，互相讨论，学生不但兴趣大增、课堂气氛活跃，更重要的是学到了学生分析、解决问题的能力。对安排的课外小实验，我不但明确指出要认真完成，而且在下节课必检查实验结果，引导学生进行对比分析。

（三）实验是揭示物理规律的手段，是学生理解规律、概念的基础

物理定义与规律是物理学基础知识的核心，它是在观测实验和生产劳动实践的基础上，进行分类、综合、抽象概括而产生的。教学实验的主要目的就是让学生去学习人们已了解或有待了解的事情，从未知中探求真理。物理课堂教学中，为学生提供了良好的物理学习环境，在教学实践基础上，经分类归纳形成概念、发现基础规律性等，这对消除学生的思想障碍，深入掌握物理学概念和基础规律性是非常有用的。例如，牛顿第二定律是力学的核心，现行教材只要求通过演示获得，我在课堂中通过三个阶段来完成教学任务。第一阶段启发诱导准备阶段：教师通过启发使每个学生明确物体的加速度（a）与该物体的质量（m）和它所受外力（F）有关，然后用气垫导轨装置演示，使同学们对a和F、m的关系获得感知，在此基础上让学生设计实验，写实验实施方案；第二阶段反复探索认识：学生依据自己的方案，以极大的热情投入实验，获得了数据，并进行分析，画出a—F、a—1/m的图像。在学生实验的整个过程中，老师逐个进行检查，发现较多的学生画出的a—F、a—1/m图像都过原点，老师抓住这一点不放，让学生以科学的态度，重新处理数据，结果全班画出的图像都不过原点，取得了一致意见。在此基础上，师生共同分析原因，并启发学生提出消除误差的办法，产生了用倾斜法平衡阻力的办法，再次要求学生做实验，前后比较，取得了明显效果；第三阶段研究归纳、指导运用：在同学们实验探究的基础上，经师生归纳整理，研究总结出牛顿第二定律，然后通过具体问题讨论，帮助学生正确理解牛顿第二定律的内在联系，掌握运用规律解决问题的要领。

（四）实验训练是增强学生非智力因素的教育手段

非智力因素是指对知识的情感、趣味、动力、信心、探究精神等，非智力因素与智力因素之间相互渗透，紧密联系。非智力因素对智力活动有激励、维持、强化效果、补偿作用。非智力因素对学生通过探究未知获取新的科学认识关系很大。试想如果一位学生对物理毫无兴趣，又怎么能够更积极地去掌握科学知识呢?如果一名学生没有自觉勤奋、坚韧不拔、勇往直前的意志，遇到困难就畏缩，能成为有用之才吗?德国诗人歌德云：“哪儿缺少兴趣，哪儿就缺少记忆。”

（五）运用实验手段，提高学习者的非智力因素

第一，通过丰富多彩的社会实践活动，引导学生走出课堂，让学生观看科技电影，阅读科学家故事，参观科技成果，并结合所学知识开展小制作、小发明活动，开阔学生眼界，培养他们的学习习惯。通过眼、脑、手并用，使学生在实践中实现自我教育，培养良好的品质。

第二，学生用一些简单的器材或自制仪器独立进行实验是物理教学中一种很有效的补充形式，这样可拓宽学生视野，培养对物理学科的情感和兴趣，如在研究光的干涉、衍射实验前，让学生观看肥皂沫在阳光下的缤纷色彩，让学生把两根铅笔并在一起，中间留一条狭缝，通过狭缝观察衍射花纹，教师从实验出发启发激疑，让学生对探索物理奥秘的兴趣浓厚起来，愿望要求迫切起来。

二、切实把实验作为物理课的重要教学内容

（一）实验教学有利于激发学生学习物理的主动性

要诱发学生的学习动机，强化学习动力，实验教学是最好的手段之一。但演示实验一定要注意教学的目的性和学生的可接受性、趣味性。应力求创设一种使学生产生兴趣、渴望解答疑问的情境。例如在讲弹性碰撞一节时，用两个完全相同的钢球作弹性碰撞，就能激起学生探索未知，渴望求解的欲望。

（二）实验教学有利于克服教学中的难点

通过实验便于分清物理过程，促使学生较快地掌握不容易掌握的概念和规律。例如，从竖直匀速上升的气球中掉下一物体，该物体将做什么运动呢？又例如物体受到一个逐渐减小的力的作用，速度将如何变化呢？等等。这对刚接触这些问题的高一学生来讲往往容易搞错。教师如着意设计一些类似简单的实验来模拟，学生通过实验观察，弄清物理变化过程，变能理解为好理解，就能较快地掌握有关的物理概念和规律。

（三）实验教学有利于激发学生的创造性思维

例如在讲授迫振动和共振一节时，我利用单摆这一简单仪器，设计了用一根软鸡毛将摆球升到一定高度的实验来让学生尝试。通过实验教学，不仅对产生共振的条件有了感性到理性的认识，而且激发了学生的创造性思维，培养了他们创造性地解决问题的能力。

（四）实验教学有利于培养学生掌握研究的方法和能力

因为要讲清物理概念和规律，必须要以充分的事实为依据，而实验教学过程中的观察实验，测定、分析数据，综合事物的发展规律，并进一步用实践验证这些规律是否正确，逐步培养学生掌握研究科学的方法和能力。

可见，物理教学中的实验教学不仅是一种教学的手段，更是重要的物理知识内容。渗透实验的教学能更好地体现“用为核心、教为先导，思为先攻、练为首线”的教育理念，对于培养人才，提高学生素质，大面积提高中学物理教学质量意义深远。