浅谈实验与物理教学

把观察、实验这种人类对客观事物的认识方法, 与物理学有机地结合起来, 就构成了中学物理教学中常用的实验法。实验是物理学发展的科学基础, 是检验物理学理论的唯一标准。在物理学的研究中, 运用实验的目的在于形成、发展和检验物理理论, 并使理论在实践中得到应用。而在物理教学中运用实验的目的, 就在于给学生物理创造一个基本环境, 使学生主动获取物理知识, 发展能力, 促进科学品质和世界观的形成。

1 物理教学必须以实验为基础

物理教学必须以实验为基础, 这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用决定的。

实验能为学生学习物理提供符合认识规律的环境。在学习物理过程中, 要形成物理概念和认识物理规律, 首先必须要有一定的感性认识。这种感性认识可以来源于学生的生活环境, 也可以来源于实验提供的物理事实。通常, 从生活中得到的感性材料多来自复杂的运动形态, 例如:力、热、电、光现象交融在一起, 本质、非本质的因素交融在一起。因此, 仅通过这种途径来使学生建立概念和认识规律有时会遇到很大困难。运用实验则可以提供精心选择的、简化和纯化的素材, 它能够使学生对物理事实获得明确、具体的认识。例如:教师在讲述阿基米德定律时, 提出这样一个问题:木块放在水里总是浮在水面上, 而铁块放在水里却总是下沉。这时学生们往往会回答说是铁块重;那么, 教师又说道:如果一斤的铁块和一斤木块都放在水里, 结果也是铁块沉下去了, 而木块却又浮上来了;如更深入地讲, 万吨巨轮虽然很重, 可却能浮在海面上, 所以可知物体的沉浮条件是决定于重力和浮力的比较。这样一来, 教者很容易把学生头脑中错的表象去除, 形成正确的科学的方法。又如学生对物体所受静摩擦力的方向常常难于辨认, 往往认为摩擦力的方向就是与物体的运动方向相反。这时教者应举一个摩擦是动力而不是阻力的例子。例如:人走路时脚向后蹬地面, 若不打滑, 脚向后蹬时有相对地面向后的运动趋势, 但并未真正向后滑, 这时脚受地面对它的摩擦力向前, 成为人向前走的动力。学生对这一问题理解错误的原因是进行抽象思维活动时, 头脑中缺少表象的支持。

2 实验能培养学生的学习物理的兴趣, 激发学生的求知欲

实验具有真实、形象、生动的特点。尤其对中学生有很强的吸引力, 极易唤起他们的直觉兴趣。例如:让学生们观察“光的散色”的实验, 学生们透过三棱镜看到的竟是七色的“彩虹”于是唤起了他们好奇心和求知欲。他们的注意力会高度集中, 再也不象以那种“填鸭”式的鸦雀无声。新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外, 比如:“煮金鱼”的实验也是如此, 使他们的兴趣盎然, 这样, 就容易唤起他们的好奇心, 激发他们的求知欲望, 促使他们的学习兴趣不只是停留在被观察的物理表面的现象上, 而是挖掘出更深的、更本质的规律, 从而达到教学目的。

实验是一种有目的性的操作行为。学生在观察的基础上, 很自然会产生一种自己操作的愿望。让学生动手实验, 不但可以满足学生的操作的欲望, 还可以发展学生对探索知识和规律的兴趣, 进而发展学生的认识兴趣。自制的“潜望镜”如此简单又非常有趣;“望远镜”虽然望得不算太远, 但毕竟是自己亲自所做, 这样变“苦苦啃书本”为“轻轻松松”学知识, 从而有利于形成主动的、正确的学习方法, 不断地体尝“发现”与“战胜困难获得成功”的喜悦, 学生学好物理的信心就会越来越强, 更为重要的是, 由此可转化为一种热爱科学的素质和志向, 这对学生个性的发展具有重要的意义。

实验是发展学生能力和使学生得到科学方法训练的重要途径。学生在进行实验过程中, 教师不仅要在巡视中引导学生不断明确实验的目的和要求, 而且要及时发现问题, 不仅要善于根据情况的变化, 灵活地运用知识, 实验本身包含着复杂的认识活动, 通过观察现象、亲自安装实验设备、使用仪器等各种实际操作, 以及处理数据得出结论, 并写出报告, 在这一复杂的过程中, 可以培养观察能力和手脑并用能力;与此同时, 可使学生透过现象, 抓住主要矛盾, 引导学生提高到理论高度加深认识, 抓住本质和规律, 从而加强了思维能力的培养;得出实验结论的过程, 实际是用语言和文字的形式表达的过程, 又培养了表达能力。因此, 实验是一种综合能力培养的过程。

由于实验是一种科学的方法, 它能够创造“最确实、最少受干扰、保证过程以其纯粹形态进行”的物理环境。通过实验, 用归纳法从中作出普遍结论, 并且不使这些结论遭到异议, 除非这些异议来自实验或者其他可靠的真理。因为在实验哲学中是不该考虑什么说假话的。虽然用归纳法来从实验和观察中进行论证不能算作是普遍的结论, 但是它是事物的本性所许可的最好的论证方法, 并且随着归纳的越普遍, 这种论证看来也越为有力。

3 实验有利于培养学生良好的道德素养和科学作风

由于实验本身是一个严格的科学过程, 要想获得实验的成功, 必须一丝不苟, 来不得半点虚假, 并且必须把各项活动安排得有条不紊, 这对培养学生的实事求是的态度和严谨的科学作风十分有益。此外, 在实验过程中也不总是一帆风顺的, 它以很强的吸引力磨练学生的意志;加之实验中存在着辩证唯物主义教育的丰富素材, 这对学生科学世界观的形成起着促进作用。从某种意义上说, 实验的这种作用较之于学生掌握的一些具体的知识和技能更为重要, 对于提高人的素质具有很大意义。

综上所述, 实验在完成物理教学的任务中占有非常重要的地位, 我们必须从培养社会主义现代化建设所需要的, 有个性特征的, 全面发展的人才的高度来充分认识实验教学的意义, 切实改变某些“做实验不如讲实验, 讲实验不如背实验”的旧观念, 始终坚持以实验为基础的教学方向。

摘要：实验法是指学生在教师指导下, 运用一定的仪器、设备, 控制一定条件, 进行独立操作, 引起实验对象的某些变化, 从观察这些现象的变化中获得新知识或验证知识的教学方法。实验法能使学生做到理论联系实际, 加深理解, 更加巩固地掌握知识;能培养学生正确使用实验设备的技能, 养成严谨的科学态度和求实精神;能发展学生的观察力、思维力、实际操作能力和创造精神。

关键词：实验,物理教学,能力,揭示本质规律