中学物理教学中实验法的作用探析

中学物理教学中实验法的作用探析

　　一、引言

　　物理是一门以观察和实验为基础的科学、物理规律的发现，必须以科学实验为基础;物理学家们所提出来的理论是否正确，也必须通过科学实验和生产实践来检验。中学物理就其内容来讲主要是经典的物理学中最基本、最简单、与实际联系最密切的部分，其主要概念、规律都是在实验基础上建立起来的，物理实验本身就是教学内容的重要组成部分。下面通过实例说明实验在中学物理教学中的所起的作用。

　　二、实验法在物理教学中的显性作用

　　(1)为学生提供必要的感性知识，是归纳物理规律的基础

　　中学物理中的内容虽然与日常生活中许多现象有密切的联系，但实际现象常常是复杂的，与许多因素有关。加之中学生尚缺乏有关的物理知识，往往不能深刻的感觉这些现象，更难以找出现象中反映的物理本质。而且有些物理现象似乎与日常生活中给学生的印象不一致。因此有必要通过演示实验把物理现象的特征突出地显示出来，使学生获得丰富、深刻、正确的感性知识例如光现象是大家熟悉的，对光的反射定律也有了一定的感性知识。但是，学生对其严格的数量关系，特别是对入射光、反射光和反射面的法线在同一平面却无充分的感性认识。在讲解的时候，可以用图1所示的实验进行演示，光线由E侧入射到平面镜M上，转动F平面直到显示出反射光，使学生看到反射光与入射光在同一平面上，且光线与法线的夹角相同。这样学生不仅容易记住结论，而且在头脑中形成了一定的物理图象。

　　在物理中有些概念、规律比较抽象，或表述较难理解。如楞次定律，在课本中是这样叙述的：“感应电流具有这样的方向，就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。”这里出现了感应电流的方向，感应电流磁场方向，原磁场方向，原磁通量的变化等，学生很难理解。利用演示实验(如图2)把它们显示出来，并记录下来，使学生有了感性知识，楞次定律很涩的文字表述就会由于生动的物理图象而变得容易理解和记忆了。

　　(2)培养学生的敏锐的观察能力和动手操作能力

　　物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，通过对演示实验讲解、分析，引导学生观察，使学生不仅看到了实验现象，也学习了观察的方法，培养学生观察的全面性，细致性。例如：利用鸡蛋做实验。鸡蛋很容易找到，若引导学生利用鸡蛋做实验，既可说明物理道理，又可提高学生的学习兴趣。

　　1、做压强的实验。鸡蛋握在手中，使劲握也难以破碎，但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明：鸡蛋紧握在手中时，受力面积大，压强小;而在碗边轻敲时，受力面积小，压强大。可见，压力的作用效果不仅跟压力大小有关，还跟受力面积有关。

　　2、做大气压实验。将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内，点燃棉花，并让它燃烧一会儿，然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上，熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下，被压入了瓶里。

　　3、做物体的浮沉实验。将一只鸡蛋放入浓盐水中，然后缓缓倒入清水稀释、搅拌，随着盐水的不断稀释，鸡蛋排开液体的体积随着增大，由漂浮状态慢慢变成悬浮状态，最终沉入杯底。这说明：浸在液体中物体的上浮和下沉，决定于它所受浮力和重力的合力。通过细致的观察，学生不仅认识了现象，而且提高了观察能力。

　　(3)演示实验引起学生的兴趣，吸引学生的注意

　　兴趣是最好的老师，有了兴趣就有了内在的动力。可以

　　得到好的学习效果。中学生持续注意的时间一般不超过20分钟，教师在上课时要采用多种叫方法，演示实验则是物理教学中最有效的方法之一。当学生做演示实验时，一些困倦的、平时注意不集中的学生都神长了脖子、兴趣盅然地观看。世界上许多发达国家重视演示实验的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法：“没有演示实验的课，不算是一堂成功的课”。德国的物理教师除了极少数纯理论课没有演示实验外，一般每堂课要做2～3个实验。美国物理教师普遍都很重视演示实验。在他们上的每一节课中至少要做一个演示实验。而且这些实验都是他们自己设计，所用器材都是他们自己动手制作的。日本的物理教学也非常活跃，学生课堂上动手活动量较大，有半数以上的课是在实验室渡过的。大量的信息资料显示：国际物理教育界正在流行这样一种趋势，即衡量一堂物理课的好坏，很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量。

　　三、实验法在物理教学中的隐性作用

　　(1)实验培养学生实事求是的学风

　　通过演示实验调动了学生的积极性，同学们跃跃欲试，但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下，学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外，还通过制做教具、学具，把许多演示实验也改成学生实验，给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小，电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中，我们除了要求学生用科学的态度做好实验外，更重要的是要求学生写出实验报告，这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告，促使学生在实验过程中，正确理解原理，明确实验目的，认真设计步骤，详细记录数据，分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后，要求学生认真讨论，分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严肃认真，一丝不苟的学风。

　　(2)实验使学生学会了研究物理的科学方法

　　在物理教学中，通过演示和学生实验使学生学习对物理现象、物理过程认真的观察，并动手操作，取得资料、数据，在此基础上在进行分析、概括等思维活动，取出结论(或验证规律)，这不仅可以使学生更好地获取知识，训练实验技能，而且使学生从中得到启迪，认识物理学的基本研究方法。认识物理学是一门什么性质的科学;怎样研究物理;怎样学习物理。抓紧科学方法的教育，将为学生日后的学习奠定基础，对发展学生的创造力是十分有益的。

　　总之，在中学物理教学加强物理实验决不能看成是为了使学生学好物理知识而采取的的手段，它在发展学生的能力方面，甚至在学生的非智力因素的开发方面都起着非常重要的作用。因此，在物理教学中千方百计地创造条件，多做实验，且使学生能有更多机会亲自动手，是每个物理教师的责任。

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