浅谈物理教学中的实验功能

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  物理学为了使学生明确物理概念,掌握物理规律,必然配以许多有关的物理实验,让学生顺利地完成从感性认识提升到理性认识的过程。但是还有许多教师不重视物理实验在物理教学中的作用,学校也没有配备相关的物理实验仪器和设备,在教学中理论脱离实际。针对上述情况,如何搞好物理实验教学呢?这里谈几点自己的看法。
  
  一、 物理实验是物理理论的源泉
  
  物理学实际上是一门物理实验的科学。许多物理定律、概念都来源于物理现象,人们通过数以万计的物理实验来观察物理现象,来测定相关的物理数据。人们通过这些物理现象和物理数据,归纳得到物理定律。杨振宁教授曾提出过:“中国的物理教学教来教去有一倾向,觉得物理就是逻辑,可是,只有逻辑的物理是不会前进的,要与许多实际的习惯不断发生联系,这样才可以使一个人有胆子做出一些逻辑上还没有推演出来的跳跃。”可见物理实验在物理教学过程中的作用和地位。从物理学史上也可以看到许多有名的物理学家都是从物理现象入手,通过物理实验得出物理定律的,如英国物理学家牛顿是通过大量的物理实验得出了伟大的三大牛顿定律,牛顿通过苹果从树上掉下来这一物理现象出发,精心研究得出了有名的万有引力定律,居里夫人也是通过实验手段制成人工放射线元素,还有物理科学家法拉第也是通过大量的物理现象和物理实验得出了电磁感应定律……
  
  二、 物理实验是培养学生创新精神的基础
  
  爱因斯坦说过:“一个美妙的实验,通常要比我们头脑中提取的二十个公式更有价值。”物理实验中许多是经典的实验的简化模型,其中凝聚着许多科学家追求真理的结晶和富于创造的伟大思想,也表达了前辈科学家一丝不苟的科学态度和绝妙的构思,精巧的设计方法;表达了科学家为追求科学真理而探索的方法和坚强的意志品质。这些都会给学生以启迪并内化为创造性的精神鼓舞。
  学生做物理实验前,教师应给学生提供探索性的实验和推理性的思维方法,以激发学生的实验兴趣,诱导学生积极投身到实践中,去思考、去创新、去发现。在教师指导学生掌握实验目的和原理后,允许学生用不同的器材和步骤去实验,鼓舞学生大胆动手,允许实验失败并要求学生从失败中吸取教训并加以改进。要通过动手来开发大脑的潜能,通过讨论来提高辨别能力,通过实验来提高和开发学生的综合能力,使学生在实验的成功中获取喜悦,提高创新意识,为培养学生的创新精神打下基础。
  
  三、 物理实验是培养学生创新能力的有效途径
  
  现代科技的迅猛发展和社会进步,给学生提出了更高的要求,未来的人们不仅能动脑,还更注重动手;不仅善于研究、探索,还得勇于实践。学生的动手实践能力的培养在学校内只能通过物理实验来实现。例如,在做抛射物体的运动实验时,按教科书上的要求,要有一个铁架台、储水瓶、橡皮管等和器皿材料。在实验操作过程中存在着如下一些缺陷:(1) 此实验需要专用仪器来做,实验仪器的成本高。(2) 操作不方便。(3) 实验效果差。因为从橡皮管口射出的水流速度完全由射出口和储水瓶的水位高差决定,由于出口口径较大,液面会迅速下降,减少高度差,从而使射出口的水流速度变小,不能很好地完成预期的实验目的。在教师和学生都知道了实验装置不足后,可让学生开动脑子,组织讨论,如何解决这个实际问题。学生提出的方案很多,教师最后总结出两个方案:一是用医院里挂吊针的装置可做此实验,因为针孔小,液面变化慢,可有效克服原来装置之不足。二是直接把注射用的针头安装在废弃的矿泉水瓶的瓶盖上,瓶子装满水后,直接用手挤压瓶子,水就会从针孔喷出,这样的实验装置可以克服原来实验装置中的三个不足之外,使实验更完善。通过这样的分析、讨论,不但激发了学生的创新思维、创新意识,还培养了学生的创新能力。
  
  四、 物理实验可以培养学生的多种能力
  
  首先,物理实验可以培养学生敏锐的观察能力。做物理实验要观察多种仪器,如刻度尺、温度计、气压计、安培表等。在观察读数时,就需要有正确的观察方法和读数规则,否则将会增大实验误差。通过多次长期的实验观察训练,可以培养学生正确、规范、敏锐的观察能力。
  物理实验还可以培养学生的分析、判断能力。
  总之,物理实验具有多种功能,可使学生养成科学的态度,学到研究物理问题的科学方法,提高科学的思维能力,提高学生的综合素质。
  (1.山东省沂南县铜井镇初级中学,
  2.山东省沂南县双堠镇初级中学)
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