郭惠芳

物理學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗作為物理教學(xué)的基本手段，對中學(xué)生理解物理知識和應(yīng)用物理理論方面具有很大的作用。中學(xué)的物理實(shí)驗教學(xué)分為演示實(shí)驗、學(xué)生實(shí)驗和課外小實(shí)驗。通過物理實(shí)驗不僅能使學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、勤于動手的習(xí)慣，還能激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。

一、演示實(shí)驗

演示實(shí)驗作為一種教學(xué)手段，是教師備課的重要內(nèi)容，需要教師認(rèn)真研究和準(zhǔn)備。演示實(shí)驗的目的是讓學(xué)生觀察，使學(xué)生對某個物理現(xiàn)象或物理規(guī)律有清晰的了解。是教師講解物理概念、物理規(guī)律的基礎(chǔ)和培養(yǎng)學(xué)生建立物理思想的重要手段。演示實(shí)驗為學(xué)生使用儀器、操作儀器做出了示范。

（一）演示實(shí)驗過程中應(yīng)注意的問題

1.儀器要簡單，顯示現(xiàn)象要明顯易見，以便于學(xué)生觀察。例如，在電學(xué)部分的教學(xué)過程中要演示某部分電路中電流的變化，不能用高檔小型安培計，而宜采用立式、長針、高靈敏度的電流指示計。不便于觀察時可以用投影儀。

2.過程和結(jié)果必須符合教學(xué)原則，特別注意科學(xué)性原則。不論何種實(shí)驗的設(shè)計和改進(jìn)首先要考慮的就是實(shí)驗原理和實(shí)驗現(xiàn)象的科學(xué)性。有一些實(shí)驗從表面上看沒問題，而在偽象掩蓋下，可能存在著科學(xué)性錯誤，因此，我們在平時設(shè)計實(shí)驗或組織學(xué)生設(shè)計實(shí)驗時，要有意識地注意這一點(diǎn)。

3.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和思考。演示實(shí)驗固然是由教師操作，而對于觀察的對象，分析說明的問題，以及引出規(guī)律性的認(rèn)識應(yīng)由學(xué)生進(jìn)行。要學(xué)生通過思考，使其對實(shí)驗現(xiàn)象印象深刻，對導(dǎo)出的結(jié)論思路清晰。提高學(xué)生的觀察能力和分析能力。教師演示前必須首先給學(xué)生明確的演示目的，介紹使用的儀器和作用。在演示過程中要集中學(xué)生的注意力于主要的觀察目標(biāo)上，告訴學(xué)生觀察什么，怎樣觀察。如果需要定量表示，則要說明如何測量，如何讀數(shù)，怎樣處理數(shù)據(jù)。自始至終貫徹引導(dǎo)學(xué)生了解現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、取得數(shù)據(jù)、思考問題、得出結(jié)論。

（二）演示實(shí)驗的作用

1.建立和解釋概念。例如，在力的概念教學(xué)中，演示把兩塊磁鐵分別放在兩個小車上，先使甲車固定，乙車可在磁力的作用下向前運(yùn)動，說明甲磁鐵對乙磁鐵有力的作用。然后再讓甲、乙兩車都能自由運(yùn)動，說明兩磁鐵彼此有力的作用。觀察后引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論，要產(chǎn)生力至少有兩個物體，物體間力的作用是相互的。

2.建立和解釋規(guī)律。例如，在歐姆定律教學(xué)時可用電源、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線構(gòu)成基本電路，用演示電表分別測電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。演示電阻兩端的電壓與流過電阻的電流之間的關(guān)系，從而驗證歐姆定律。

3.啟發(fā)學(xué)生積極思維。生動的演示會給學(xué)生以強(qiáng)烈的刺激，會引起他們濃厚的興趣，也常常會帶來意想不到的結(jié)果，激發(fā)學(xué)生思維以達(dá)到深化、活化物理知識的目的。

二、學(xué)生實(shí)驗

學(xué)生實(shí)驗是學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立操作的課堂教學(xué)過程。教師應(yīng)依據(jù)大綱要求，有計劃、系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗技能和良好習(xí)慣。

（一）學(xué)生實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的操作能力

要進(jìn)行一個物理實(shí)驗，總是需要先把各個儀器、部件、設(shè)備組裝起來，并要求裝配和連接必須正確無誤。具體要求：布局合理；要便于觀察和操作；連接要正確、簡單；實(shí)驗前要檢查，必要時進(jìn)行預(yù)備性調(diào)試。

（二）學(xué)生實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力

為得到正確的實(shí)驗結(jié)果，必須具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。中學(xué)階段處理實(shí)驗數(shù)據(jù)的主要方法是圖像法，即根據(jù)所取得的實(shí)驗數(shù)據(jù)，繪出圖線，它能夠直觀地顯示出兩個變量（自變量、因變量）在一定范圍內(nèi)的關(guān)系，總結(jié)出一般規(guī)律。也可從圖線求出未知量。

具體做法：（1）建立坐標(biāo)系：水平軸表示自變量，豎直軸表示因變量，坐標(biāo)原點(diǎn)可以從零開始，也可從某一定值開始。坐標(biāo)比例應(yīng)適當(dāng)。（2）描繪實(shí)驗數(shù)據(jù)點(diǎn)連成圖線：根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)點(diǎn)描成平滑的曲線，數(shù)點(diǎn)不一定在曲線上，均勻分居在曲線兩側(cè)即可。（3）探討問題：根據(jù)曲線估出兩個變量的函數(shù)關(guān)系，估計出兩變量之間的一般規(guī)律，或根據(jù)實(shí)驗曲線求出未知量。

一般情況下，實(shí)驗所測得的數(shù)據(jù)是限制在某一范圍內(nèi)的，在這一范圍內(nèi)可以從圖上得到對應(yīng)的量值。對于這一范圍之外的兩個變量之間的對應(yīng)值可用外推法求得，即把實(shí)驗曲線延長，求得兩個變量的對應(yīng)值。

（三）學(xué)生實(shí)驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗設(shè)計能力

物理實(shí)驗教學(xué)，不僅要求學(xué)生會正確地使用基本儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)，掌握一定的操作技能，會簡單地處理實(shí)驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，而且還應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)確定的目的、任務(wù)，自己獨(dú)立地設(shè)計實(shí)驗方案的本領(lǐng)，即培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗設(shè)計能力。

三、課外實(shí)驗

課外實(shí)驗是物理課堂實(shí)驗教學(xué)的延伸和補(bǔ)充，主要是學(xué)生在教師的安排下依據(jù)一定的教學(xué)目的、任務(wù)和要求，利用課外時間，通過一些簡單的器材或自制儀器獨(dú)立完成的一種教學(xué)實(shí)驗。

學(xué)生的課外實(shí)驗可以擴(kuò)大知識領(lǐng)域，使理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣和獨(dú)立工作能力。課外實(shí)驗內(nèi)容應(yīng)與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系，但可不受教學(xué)大綱的限制。如觀察蒸發(fā)與擴(kuò)散、渠道水流速等。布置課外實(shí)驗時應(yīng)要求學(xué)生寫出觀察和實(shí)驗報告，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

課外實(shí)驗形式靈活，方法簡單。在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗設(shè)計能力方面有獨(dú)特功能。例如，結(jié)合物體平衡做桿秤定出“準(zhǔn)星”、標(biāo)好刻度、進(jìn)行校準(zhǔn)；或自制單擺，驗證周期公式；測滑動摩擦因數(shù)；自制小孔成像；測放大鏡焦距等。

總之，實(shí)驗?zāi)軌蛴行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的求知欲，能夠更好地訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法和培養(yǎng)各種能力。因此，實(shí)驗是物理教學(xué)的重要組成部分作為一個中學(xué)物理教師和實(shí)驗人員，必須真正理解物理實(shí)驗的意義，并建立起熱愛物理實(shí)驗的感情。

參考文獻(xiàn)：

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3.劉力，《新課程理念下的物理教學(xué)論》[M]，科學(xué)出版社，2007

【責(zé)編 張景賢】