牛魁章

實驗是人類認(rèn)識世界的一種重要活動，是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是以實驗事實為依據(jù)的，要學(xué)好物理就必須重視實驗這一教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實驗可以開發(fā)學(xué)生智力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實際動手操作能力，是提高物理教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

但是，我們應(yīng)該看到，在物理教學(xué)中實驗沒有很好發(fā)揮應(yīng)有的作用，特別是在邊遠(yuǎn)地區(qū)，由于受實驗條件的限制，這個問題更加明顯。這種狀況嚴(yán)重阻礙了物理實驗教學(xué)的改革和發(fā)展。雖然素質(zhì)教育已經(jīng)成為教學(xué)改革的方向，可是面對升學(xué)、考試等問題時，又重新要求學(xué)生去做大量的練習(xí)題和考卷，來培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)試能力。這種應(yīng)試教育機(jī)制嚴(yán)重扼殺了中學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。

只有正確認(rèn)識實驗在物理教學(xué)中的作用，只有重視實驗，才能使物理教學(xué)獲得成功。學(xué)生只有通過實驗觀察物理事實，才能真正理解和掌握知識。目前，中學(xué)物理教學(xué)中實驗和實踐環(huán)節(jié)較少，即使有實驗課，也多是要求學(xué)生按照一定的實驗程序一步步進(jìn)行死板的操作，不利于學(xué)生真正的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。

筆者認(rèn)為，在物理實際教學(xué)中應(yīng)從以下三個方面更有效地發(fā)揮實驗對物理教學(xué)的作用。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

人類有強(qiáng)烈的認(rèn)知好奇心。愛因斯坦認(rèn)為，興趣是最好的老師。縱觀人類科學(xué)發(fā)展史，科學(xué)家正是憑著一顆好奇心以及由好奇心產(chǎn)生的靈感而獲得科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的。歷史上曾經(jīng)有無數(shù)人對自然的奧秘發(fā)出過質(zhì)樸的疑問，天體是怎樣運(yùn)行的？熱現(xiàn)象的本質(zhì)是什么？光的本質(zhì)是什么？正是如此之多美妙而復(fù)雜的自然現(xiàn)象，激發(fā)了一代又一代物理學(xué)家的好奇心，促使他們?nèi)ヌ剿髯匀??？茖W(xué)家的成就和哲理昭示我們，好奇心是興趣愛好的原動力，興趣愛好則能使學(xué)生萌發(fā)熱愛科學(xué)的情感，產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和探索欲。因此，激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)物理的興趣應(yīng)是現(xiàn)代教學(xué)中重要的課題，而物理實驗恰恰是解決這一問題的有效方法。物理實驗具有極強(qiáng)的吸引力，如，氣懸球、有趣的肥皂膜、光的衍射等，實驗過程生動、富有懸念，既有預(yù)料中的必然性，又有未知的玄妙性，使學(xué)生產(chǎn)生一種疑惑和好奇心，從而主動去探索，產(chǎn)生獲取新知識的欲望，這種欲望加以引導(dǎo)就可以轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的志向。有趣的實驗把學(xué)生引入物理知識的海洋，物理難學(xué)這一畏難情緒便會明顯淡化。

二、著意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力

一個國家的生存和發(fā)展。“創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”，所以，培養(yǎng)高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的建設(shè)者是教育的崇高目標(biāo)。讓每一名學(xué)生有機(jī)會親自動手做實驗，這是新課程教學(xué)中的重點(diǎn)所在，這不僅是為了讓每一名學(xué)生都掌握實驗原理、實驗技能和操作方法，正確使用實驗器材，而且也是為了培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣。

實驗中，選擇實驗器材、設(shè)計實驗方案、進(jìn)行實驗的過程，對學(xué)生來說都是創(chuàng)新活動。課外實驗更是要求學(xué)生不拘泥于書本，不迷信權(quán)威，不墨守陳規(guī)，充分發(fā)揮自己的主觀能動性，獨(dú)立思考，大膽探索，標(biāo)新立異，積極提出自己的觀點(diǎn)、思路和方法。課外實驗在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，以及個性和特長等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢和作用。因此，要為學(xué)生多提供豐富的實驗素材和實踐機(jī)會，培養(yǎng)他們的實際動手能力和創(chuàng)造能力。

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。親自動手，會遇到平時想象不到的操作問題，不斷嘗試實際動手練習(xí)，由不熟練、做不好到動作靈活、實驗效果良好，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和邏輯推理能力，將所學(xué)知識深化和升華，就需借助于實驗開闊學(xué)生思路。如，小實驗巧“找重心”，不僅溫習(xí)了“重心”和“重力方向”等概念，又使學(xué)生學(xué)會用吊掛法求不規(guī)則物體的重心，明白了雜技演員“走鋼絲”、“頂碗”、“蹬殺”等技巧的道理，用小實驗說明大道理，收到事半功倍的作用。

三、把物理實驗與生活實踐相結(jié)合

最好的教育就是從生活中學(xué)習(xí)，在教學(xué)中要廣泛地聯(lián)系社會實踐，讓學(xué)生在社會這個廣闊的天地中將物理知識與生活實際有機(jī)結(jié)合起來。從實際應(yīng)用的角度引導(dǎo)學(xué)生從生活走進(jìn)物理，從物理走向社會，提高實驗教學(xué)的實用性。這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的聯(lián)想力，應(yīng)用知識的能力，也讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識了周圍現(xiàn)象的本質(zhì)，解決了問題，感受到了物理知識的作用，從而進(jìn)一步激發(fā)了他們愛科學(xué)的情感?？梢允箤W(xué)生感到物理就在身邊，進(jìn)而使學(xué)生認(rèn)識和理解物理學(xué)對個人和社會的作用與價值，同時還可以使學(xué)生形成運(yùn)用物理知識解決身邊問題的思維方式，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)生活化情景，設(shè)計出與此相關(guān)的實驗探究，不僅使教學(xué)內(nèi)容真實、親切，而且具有挑戰(zhàn)性和探索性，學(xué)生就會在已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上萌發(fā)創(chuàng)新的欲望，積極與同學(xué)、教師互動，提出問題、探究問題、解決問題，從而不斷發(fā)展和完善自己的知識結(jié)構(gòu)與創(chuàng)新能力。

比如，汽車在我國已經(jīng)進(jìn)入家庭，人們對汽車越來越關(guān)心。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力是素質(zhì)教育的重點(diǎn)，關(guān)系到汽車的種類也越來越多，車型也有很大差異，那么大小汽車的前擋玻璃的傾斜度為什么不一樣哪？帶著這個問題讓學(xué)生乘坐不同的汽車進(jìn)行體驗，起初他們認(rèn)為，小汽車的前擋玻璃做成傾斜的就是為了減小行駛過程中的阻力。通過實踐發(fā)現(xiàn)，原來要從光學(xué)角度來說明問題。擋風(fēng)玻璃是透明的，但不是絕對沒有反射。坐在駕駛員后面的乘客會由于反射成像在駕駛員的前方。小轎車較矮，坐在里面的乘客經(jīng)擋風(fēng)玻璃成像在前方，若擋風(fēng)玻璃是豎直的，則所成的像與車前方行人的高度差不多，這就會干擾駕駛員的視覺判斷，容易出事故。而當(dāng)擋風(fēng)玻璃為傾斜時，所成的像就會在車前的上方，駕駛員看不到車內(nèi)人的像，就不會影響視覺判斷，保證行車安全。大型汽車一般很高，駕駛員的視線比路面行人要高，雖然車內(nèi)乘客經(jīng)擋風(fēng)玻璃反射成的像在車前方，但位置比路上行人高得多，且比較暗淡，因而不會影響駕駛員的視覺判斷。

又如，怎樣把生熟雞蛋分辨開？其實方法很簡單，能豎立旋轉(zhuǎn)的就是熟雞蛋，原因何在呢？把生熟兩個雞蛋去殼分別放在兩個碗中一看，道理就自然明了。原因在于熟雞蛋的部分旋轉(zhuǎn)能量在蛋殼與桌面之間的摩擦力作用下轉(zhuǎn)換成了一個水平方向的推力，使熟雞蛋的長軸方向改變，在一系列的搖晃震蕩中由水平變?yōu)榇怪薄６u蛋的內(nèi)核是液態(tài)，會吸收旋轉(zhuǎn)能量，使它不能轉(zhuǎn)化為推力，因此生雞蛋旋轉(zhuǎn)時不會豎立起來。

再如，為什么擦過的皮鞋會比以前更光亮？同樣款式的新舊兩雙皮鞋進(jìn)行對比觀察，就會發(fā)現(xiàn)新皮鞋的表面比舊皮鞋的表面光滑得多。舊皮鞋涂上鞋油，雖然亮了許多，但仍無法與新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否與鞋面的光滑程度有關(guān)呢？用放大鏡觀察可以看到，舊鞋表面凹凸不平，而新鞋面比較光滑。再把舊皮鞋上涂油與不涂油區(qū)域進(jìn)行比較，會發(fā)現(xiàn)涂油后的區(qū)域表面明顯變光滑了，而且在陽光下也有光澤。這時可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到，影劇院墻壁的表面是凹凸不平的，這樣可以使聲音大部分被吸收掉，讓觀眾不受回聲的干擾。同樣道理，光線照到任何物體的表面都會產(chǎn)生反射，假如這個平面是高低不平的，光線就會向四面八方散射掉；而平面是光滑的，我們就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面不是絕對的光滑，如果是舊皮鞋，它的表面當(dāng)然更加的不平，這樣它就不能使光線在一定的方向上產(chǎn)生反射，所以看上去沒有什么光澤。而鞋油中有一些小顆粒，擦鞋的時候這些小顆粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，就會使皮鞋的表面變得光滑，反射光線的能力也強(qiáng)了，看起來就更亮。

為學(xué)生創(chuàng)造豐富多彩的實驗素材和社會實踐的機(jī)會，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生探索的樂趣，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，而且還能培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)實踐能力，同時，也可以讓學(xué)生從感性上知道物理知識是有用的，體會到物理知識的價值，從而提高學(xué)習(xí)物理的積極性。加強(qiáng)實驗可以使物理教學(xué)更加生動、具體，教學(xué)內(nèi)容更加豐富、充實，使學(xué)生把知識學(xué)得更靈活主動，從而更好地發(fā)揮以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的作用，提高物理教學(xué)的效果。