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物理学是自然科学中最基本的学科，是研究自然界的物质组成和结构，以及物质运动规律的科学。经过长时间的发展，物理学形成了自己的理论体系，但归根结底，物理学是一门以实验为基础的科学。物理学理论的正确性，首先要经得起实验的检验，任何物理理论，不管它如何优美，能解释的实验事实如何多，只要有一个实验事实不能解释，这个理论就应该重新去评价。所以说，物理实验是物理学的基础。
笔者试从深入研究物理实验在教与学的过程中所起的作用，使人们能够从实验作用于学生认识过程的特点和规律去认识实验的作用和地位，从而加强实验教学的自觉性。
一、物理实验是学生形成物理概念和定律的基础
辩证唯物论的认识论认为，一切真知都是从直接经验发源的。理性认识依赖于感性认识，感性认识有待于发展到理性认识。由于中学生年纪小。生活经验少，实践经验不足，所以对抽象的物理概念、定律的掌握和理解往往存在不同程度的困难；另一方面。部分学生的“前科学概念”对物理学习也产生了一定影响。这就必须借助物理实验，通过实验，重现前人已经发现的物理现象，让学生耳闻目睹，亲身获得具体的直接经验，得到清晰的感性认识，以便在教师的启发引导下，经过分析、推理、归纳和概括上升到理性认识，形成物理概念和定律。如，在讲“凸透镜成像规律”时，如果教师只是简单地总结凸透镜成像的规律，然后板书，再一味强调学生背、记，这样不会在学生头脑中留下深刻的印象。另一方面，简单的说教引起学生对科学知识的质疑，影响学生非智力因素的发展。如果把这单调乏味的讲解，通过观察，抓住成像规律，这样就会起到事半功倍的效果。
二、物理实验有利于培养学生的科学素质
在新一轮的课程改革中，义务教育阶段的物理教育目的是培养全体学生的物理科学素质。物理实验对于学生掌握物理知识，培养创新精神，提高科学素质都具有重要的意义。
1 实验教学可以激发学生的创造欲望和动机
物理是一门以实验为基础的自然科学，演示实验是物理教学中的重要环节，又是提高学生兴趣的重要方法。初中生好动、好问、好奇，实验对他们有较强的吸引力。将精彩的演示实验展现在学生面前，能激发他们学习物理的兴趣，唤起他们的求知欲望。因此，教师在讲述物理知识时，可通过一些简单形象的演示，引入新课。以此来激发学生学习的兴趣，进而激发学生的创造欲望和动机。
2 实验教学可以培养学生的求异思维能力
在物理教学中，提供物理现象的素材，让学生讨论，让学生自己设计实验等；在探究中学生自己提出问题，发现问题，其功能是求异，要求答案是多样的、新颖的、独特的。这些做法都能很好地培养学生的求异思维能力。
3 实验教学可以培养学生的创造性思维能力
我国创造教育的先驱陶行知先生早就指出：“行为是老子、思维是儿子、创造是孙子。”并认为由“行动而生思维，由思维而产生价值，这就是创造过程”。可见，实验是培养学生创造力的重要途径。笔者认为，教师可从以下两方面引导学生，使学生的创造思维能力得到培养。
(1)在学习物理教材时，鼓励学生紧扣教材又不当教材的奴隶，引导学生通过思考探究，自己设计实验，培养他们的创造能力。教师在根据教材教学时可能会遇到教学上的难点，这样教师可引导学生通过思考探究，自己设计实验，可能会取得良好的教学效果。
(2)平时善于从日常生活中引入物理现象，把物理学习与实验联系起来，激发学生的兴趣，通过学生实验培养自信心，发挥学生的潜力，使学生的创造能力得以培养。
4 实验教学可以培养学生的意志品质
物理实验的对象是复杂多变的自然现象，在纷纭万变的自然现象面前，研究者必须具有自觉性、果断性，这样才能对复杂的情况采取适当的措施，并且一旦机遇来临，能立即捕捉到，同时做出大胆的假设和判断。教学实验虽不同于科学实验，但同样是观察自然现象，所以对学生自觉性、果断性的要求是很必要的。物理实验又是艰苦的，为了获得一个可靠数据，常需要经过长期的努力，教学实验同样需要付出艰辛的劳动，几乎每个数据的测量都需要反复多次，这既是枯燥的，又是细致的，因此，需要坚韧的意志品质。
5 实验教学可以培养学生理论联系实际的作风
理论和实际的统一，从物理学史看，只在统一实验上，离开实验谈不到理论和实际的统一。理论联系实际在工作中是十分重要的，“无论是科学管理，科学研究；大到治理国家，小到种田，缺乏理论联系实际的作风，将一事无成”。因此，物理实验教育对培养学生理论联系实际的科学作风这一特殊作用是特别重要的。
三、物理实验有利于发展学生的个性
发展学生个性，因材施教，是一个经常谈论的问题。如何在班级授课制的情况下，切实做到发展学生个性。因材施教呢?掌握学习策略的基本前提是制订适合不同学生的目标，主要环节是反馈——矫正，显然这对于完全以班級授课这种单一的形式来说，很难做到。首先，不易对每个学生的个性特点正确把握而制定相应的目标。二是反馈的信息不可能全面及时。三是矫正需要时间和给出指导帮助，这在中学高年级以及大学更难办到。物理实验教学却可以较好地应用掌握学习策略，因为物理实验教学的形式可以是班级授课或者个别实验等。演示实验常常是教师启发和学生讨论相结合进行，这样学生在轻松的气氛中能充分表达自己的看法，从学生发言的情况容易发现各种错误，并及时纠正。纠正的方式有教师的指正，同学发言的启发，更多的是直接由实验事实来澄清谬误。因此，无论是反馈还是矫正都能及时进行，收效显著。学生分组实验更益于掌握学习的实施，学生独立进行实验为全面了解学生创造条件，因为实验过程本身就是综合反馈学生各方面特征的过程。实验要求学生独立地直接面对复杂的客观现象，必须综合应用学过的知识，亲自动手，通过观察、分析，排除次要因素，抓住主要因素，还必须对实验结果做出判断、推理。这一系列过程使学生的特点充分展现出来：知识掌握的程度、错误的认识、个性品质、动手能力等包括了认知、情感、操作各个方面，这样教师就能够准确、全面地把握学生，从而制订适当的教育目标，采取相应的措施，因材施教。同样由于上述一系列过程及时反馈了学生对课堂教学任务掌握的情况，教师可以针对反馈得到的信息，及时地个别辅导。学生实验中，学生基本是学同样的实验内容，有时是分组实验，这使学生之间互助协作成为可能，不仅学生之间能够互相学习，纠正错误，对培养他们的团队合作精神也是十分有利的。
物理实验使学生的个性发展成为可能，更因为实验教学的相对灵活性和独立性。为做好和掌握课本中某一实验，可以先让学生在动手之前，根据该实验的目的，自我进行“欲达目的”的“等效”小设计，然后在课堂上“参展”。有创新成功者，新设想、新思路可树为改进革新的榜样，让全体同学共享惊喜。
四、物理实验可以促进学生手脑协调发展
从教学角度讲，物理实验是一种探究性过程。在教学中，那种重结论、经过程的教学是一种形式上的“走捷径”的教学，实质上是对学生智慧、技能的扼杀和摧残。因此，物理实验在促进学生思维和操作能力的协调发展上，有其它教学形式不可替代的独特作用。
笔者认为，手的发展，并不单纯是运用发展，而是有目的、有选择、与思维密切相关的复杂活动，它包括乐于动手、勤于动手、善于动手各个方面。手的发展只能在实践活动中获得。朱智贤认为，实验活动是思维发展的源泉，“离开了实践活动，就不会有心理的源泉。也不会有思维的源泉，也就是说，思维是在实践活动中发生和发展的”。从教学的角度发展思维，就是要创造条件对思维进行训练。因此，思维训练就是要教学生如何获得信息、选择信息，然后对信息加工，即归纳、演绎、类比、分析、综合、抽象等。手和脑的发展的结合点是实践活动，手脑的发展是相互促进的。合理的操作要有思维的指导，而在思维指导下的熟练操作往往是产生新思想的源泉。
物理实验是一种能动的实践活动，是手脑并用的过程。教学中实验通常是人类已知规律的发现过程的重演，因而物理实验教给学生获取信息的最佳方式及筛选信息的能力。物理实验所用仪器，不同于科学实验所用仪器，现代科学仪器常常是配套的，高度自动化的。有时只需轻轻一按就可得到所需求的观测结果，而教学仪器往往是散件，甚至是十分简单的元件的组装，这样更有利于学生操作能力的培养。
综上所述，物理实验具有协调发展学生手脑的作用，是一般课堂教学形式难以代替的。考虑到我国传统的思维方式是以直观思辩为特点，忽略实验的地位，而且传统的学习重视读书、轻视动手等给我国社会和人们造成的影响，物理实验教学的这一作用便显得更有现实的重要意义。
笔者试从深入研究物理实验在教与学的过程中所起的作用，使人们能够从实验作用于学生认识过程的特点和规律去认识实验的作用和地位，从而加强实验教学的自觉性。
一、物理实验是学生形成物理概念和定律的基础
辩证唯物论的认识论认为，一切真知都是从直接经验发源的。理性认识依赖于感性认识，感性认识有待于发展到理性认识。由于中学生年纪小。生活经验少，实践经验不足，所以对抽象的物理概念、定律的掌握和理解往往存在不同程度的困难；另一方面。部分学生的“前科学概念”对物理学习也产生了一定影响。这就必须借助物理实验，通过实验，重现前人已经发现的物理现象，让学生耳闻目睹，亲身获得具体的直接经验，得到清晰的感性认识，以便在教师的启发引导下，经过分析、推理、归纳和概括上升到理性认识，形成物理概念和定律。如，在讲“凸透镜成像规律”时，如果教师只是简单地总结凸透镜成像的规律，然后板书，再一味强调学生背、记，这样不会在学生头脑中留下深刻的印象。另一方面，简单的说教引起学生对科学知识的质疑，影响学生非智力因素的发展。如果把这单调乏味的讲解，通过观察，抓住成像规律，这样就会起到事半功倍的效果。
二、物理实验有利于培养学生的科学素质
在新一轮的课程改革中，义务教育阶段的物理教育目的是培养全体学生的物理科学素质。物理实验对于学生掌握物理知识，培养创新精神，提高科学素质都具有重要的意义。
1 实验教学可以激发学生的创造欲望和动机
物理是一门以实验为基础的自然科学，演示实验是物理教学中的重要环节，又是提高学生兴趣的重要方法。初中生好动、好问、好奇，实验对他们有较强的吸引力。将精彩的演示实验展现在学生面前，能激发他们学习物理的兴趣，唤起他们的求知欲望。因此，教师在讲述物理知识时，可通过一些简单形象的演示，引入新课。以此来激发学生学习的兴趣，进而激发学生的创造欲望和动机。
2 实验教学可以培养学生的求异思维能力
在物理教学中，提供物理现象的素材，让学生讨论，让学生自己设计实验等；在探究中学生自己提出问题，发现问题，其功能是求异，要求答案是多样的、新颖的、独特的。这些做法都能很好地培养学生的求异思维能力。
3 实验教学可以培养学生的创造性思维能力
我国创造教育的先驱陶行知先生早就指出：“行为是老子、思维是儿子、创造是孙子。”并认为由“行动而生思维，由思维而产生价值，这就是创造过程”。可见，实验是培养学生创造力的重要途径。笔者认为，教师可从以下两方面引导学生，使学生的创造思维能力得到培养。
(1)在学习物理教材时，鼓励学生紧扣教材又不当教材的奴隶，引导学生通过思考探究，自己设计实验，培养他们的创造能力。教师在根据教材教学时可能会遇到教学上的难点，这样教师可引导学生通过思考探究，自己设计实验，可能会取得良好的教学效果。
(2)平时善于从日常生活中引入物理现象，把物理学习与实验联系起来，激发学生的兴趣，通过学生实验培养自信心，发挥学生的潜力，使学生的创造能力得以培养。
4 实验教学可以培养学生的意志品质
物理实验的对象是复杂多变的自然现象，在纷纭万变的自然现象面前，研究者必须具有自觉性、果断性，这样才能对复杂的情况采取适当的措施，并且一旦机遇来临，能立即捕捉到，同时做出大胆的假设和判断。教学实验虽不同于科学实验，但同样是观察自然现象，所以对学生自觉性、果断性的要求是很必要的。物理实验又是艰苦的，为了获得一个可靠数据，常需要经过长期的努力，教学实验同样需要付出艰辛的劳动，几乎每个数据的测量都需要反复多次，这既是枯燥的，又是细致的，因此，需要坚韧的意志品质。
5 实验教学可以培养学生理论联系实际的作风
理论和实际的统一，从物理学史看，只在统一实验上，离开实验谈不到理论和实际的统一。理论联系实际在工作中是十分重要的，“无论是科学管理，科学研究；大到治理国家，小到种田，缺乏理论联系实际的作风，将一事无成”。因此，物理实验教育对培养学生理论联系实际的科学作风这一特殊作用是特别重要的。
三、物理实验有利于发展学生的个性
发展学生个性，因材施教，是一个经常谈论的问题。如何在班级授课制的情况下，切实做到发展学生个性。因材施教呢?掌握学习策略的基本前提是制订适合不同学生的目标，主要环节是反馈——矫正，显然这对于完全以班級授课这种单一的形式来说，很难做到。首先，不易对每个学生的个性特点正确把握而制定相应的目标。二是反馈的信息不可能全面及时。三是矫正需要时间和给出指导帮助，这在中学高年级以及大学更难办到。物理实验教学却可以较好地应用掌握学习策略，因为物理实验教学的形式可以是班级授课或者个别实验等。演示实验常常是教师启发和学生讨论相结合进行，这样学生在轻松的气氛中能充分表达自己的看法，从学生发言的情况容易发现各种错误，并及时纠正。纠正的方式有教师的指正，同学发言的启发，更多的是直接由实验事实来澄清谬误。因此，无论是反馈还是矫正都能及时进行，收效显著。学生分组实验更益于掌握学习的实施，学生独立进行实验为全面了解学生创造条件，因为实验过程本身就是综合反馈学生各方面特征的过程。实验要求学生独立地直接面对复杂的客观现象，必须综合应用学过的知识，亲自动手，通过观察、分析，排除次要因素，抓住主要因素，还必须对实验结果做出判断、推理。这一系列过程使学生的特点充分展现出来：知识掌握的程度、错误的认识、个性品质、动手能力等包括了认知、情感、操作各个方面，这样教师就能够准确、全面地把握学生，从而制订适当的教育目标，采取相应的措施，因材施教。同样由于上述一系列过程及时反馈了学生对课堂教学任务掌握的情况，教师可以针对反馈得到的信息，及时地个别辅导。学生实验中，学生基本是学同样的实验内容，有时是分组实验，这使学生之间互助协作成为可能，不仅学生之间能够互相学习，纠正错误，对培养他们的团队合作精神也是十分有利的。
物理实验使学生的个性发展成为可能，更因为实验教学的相对灵活性和独立性。为做好和掌握课本中某一实验，可以先让学生在动手之前，根据该实验的目的，自我进行“欲达目的”的“等效”小设计，然后在课堂上“参展”。有创新成功者，新设想、新思路可树为改进革新的榜样，让全体同学共享惊喜。
四、物理实验可以促进学生手脑协调发展
从教学角度讲，物理实验是一种探究性过程。在教学中，那种重结论、经过程的教学是一种形式上的“走捷径”的教学，实质上是对学生智慧、技能的扼杀和摧残。因此，物理实验在促进学生思维和操作能力的协调发展上，有其它教学形式不可替代的独特作用。
笔者认为，手的发展，并不单纯是运用发展，而是有目的、有选择、与思维密切相关的复杂活动，它包括乐于动手、勤于动手、善于动手各个方面。手的发展只能在实践活动中获得。朱智贤认为，实验活动是思维发展的源泉，“离开了实践活动，就不会有心理的源泉。也不会有思维的源泉，也就是说，思维是在实践活动中发生和发展的”。从教学的角度发展思维，就是要创造条件对思维进行训练。因此，思维训练就是要教学生如何获得信息、选择信息，然后对信息加工，即归纳、演绎、类比、分析、综合、抽象等。手和脑的发展的结合点是实践活动，手脑的发展是相互促进的。合理的操作要有思维的指导，而在思维指导下的熟练操作往往是产生新思想的源泉。
物理实验是一种能动的实践活动，是手脑并用的过程。教学中实验通常是人类已知规律的发现过程的重演，因而物理实验教给学生获取信息的最佳方式及筛选信息的能力。物理实验所用仪器，不同于科学实验所用仪器，现代科学仪器常常是配套的，高度自动化的。有时只需轻轻一按就可得到所需求的观测结果，而教学仪器往往是散件，甚至是十分简单的元件的组装，这样更有利于学生操作能力的培养。
综上所述，物理实验具有协调发展学生手脑的作用，是一般课堂教学形式难以代替的。考虑到我国传统的思维方式是以直观思辩为特点，忽略实验的地位，而且传统的学习重视读书、轻视动手等给我国社会和人们造成的影响，物理实验教学的这一作用便显得更有现实的重要意义。