发挥实验在物理教学中的作用

牛魁章

实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。物理是以实验为基础的学科，物理概念的建立和物理规律的发现都是以实验事实为依据的，要学好物理就必须重视实验这一教学环节。通过实验可以开发学生智力、激发学习兴趣、培养学生的观察能力和实际动手操作能力，是提高物理教学质量的有效途径。

但是，我们应该看到，在物理教学中实验没有很好发挥应有的作用，特别是在边远地区，由于受实验条件的限制，这个问题更加明显。这种状况严重阻碍了物理实验教学的改革和发展。虽然素质教育已经成为教学改革的方向，可是面对升学、考试等问题时，又重新要求学生去做大量的练习题和考卷，来培养学生的应试能力。这种应试教育机制严重扼杀了中学生的创造力和想象力。

只有正确认识实验在物理教学中的作用，只有重视实验，才能使物理教学获得成功。学生只有通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识。目前，中学物理教学中实验和实践环节较少，即使有实验课，也多是要求学生按照一定的实验程序一步步进行死板的操作，不利于学生真正的科学素质的培养。

笔者认为，在物理实际教学中应从以下三个方面更有效地发挥实验对物理教学的作用。

一、激发学生学习物理的兴趣

人类有强烈的认知好奇心。爱因斯坦认为，兴趣是最好的老师。纵观人类科学发展史，科学家正是凭着一颗好奇心以及由好奇心产生的灵感而获得科学发现和发明的。历史上曾经有无数人对自然的奥秘发出过质朴的疑问，天体是怎样运行的？热现象的本质是什么？光的本质是什么？正是如此之多美妙而复杂的自然现象，激发了一代又一代物理学家的好奇心，促使他们去探索自然。科学家的成就和哲理昭示我们，好奇心是兴趣爱好的原动力，兴趣爱好则能使学生萌发热爱科学的情感，产生强烈的求知欲和探索欲。因此，激发学生的好奇心，培养他们学习物理的兴趣应是现代教学中重要的课题，而物理实验恰恰是解决这一问题的有效方法。物理实验具有极强的吸引力，如，气悬球、有趣的肥皂膜、光的衍射等，实验过程生动、富有悬念，既有预料中的必然性，又有未知的玄妙性，使学生产生一种疑惑和好奇心，从而主动去探索，产生获取新知识的欲望，这种欲望加以引导就可以转化为一种热爱科学的志向。有趣的实验把学生引入物理知识的海洋，物理难学这一畏难情绪便会明显淡化。

二、着意培养学生的创新能力和动手能力

一个国家的生存和发展。“创新是一个民族发展的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”，所以，培养高素质、具有创新精神和创造能力的建设者是教育的崇高目标。让每一名学生有机会亲自动手做实验，这是新课程教学中的重点所在，这不仅是为了让每一名学生都掌握实验原理、实验技能和操作方法，正确使用实验器材，而且也是为了培养学生观察能力和思维能力，培养学生良好的实验习惯。

实验中，选择实验器材、设计实验方案、进行实验的过程，对学生来说都是创新活动。课外实验更是要求学生不拘泥于书本，不迷信权威，不墨守陈规，充分发挥自己的主观能动性，独立思考，大胆探索，标新立异，积极提出自己的观点、思路和方法。课外实验在培养学生的创新意识和创新能力，以及个性和特长等方面具有独特的优势和作用。因此，要为学生多提供丰富的实验素材和实践机会，培养他们的实际动手能力和创造能力。

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。亲自动手，会遇到平时想象不到的操作问题，不断尝试实际动手练习，由不熟练、做不好到动作灵活、实验效果良好，培养了学生的动手能力。要培养学生的创造性和逻辑推理能力，将所学知识深化和升华，就需借助于实验开阔学生思路。如，小实验巧“找重心”，不仅温习了“重心”和“重力方向”等概念，又使学生学会用吊挂法求不规则物体的重心，明白了杂技演员“走钢丝”、“顶碗”、“蹬杀”等技巧的道理，用小实验说明大道理，收到事半功倍的作用。

三、把物理实验与生活实践相结合

最好的教育就是从生活中学习，在教学中要广泛地联系社会实践，让学生在社会这个广阔的天地中将物理知识与生活实际有机结合起来。从实际应用的角度引导学生从生活走进物理，从物理走向社会，提高实验教学的实用性。这不仅培养了学生的联想力，应用知识的能力，也让学生进一步认识了周围现象的本质，解决了问题，感受到了物理知识的作用，从而进一步激发了他们爱科学的情感。可以使学生感到物理就在身边，进而使学生认识和理解物理学对个人和社会的作用与价值，同时还可以使学生形成运用物理知识解决身边问题的思维方式，培养和提高学生的科学素养。创设生活化情景，设计出与此相关的实验探究，不仅使教学内容真实、亲切，而且具有挑战性和探索性，学生就会在已有认知的基础上萌发创新的欲望，积极与同学、教师互动，提出问题、探究问题、解决问题，从而不断发展和完善自己的知识结构与创新能力。

比如，汽车在我国已经进入家庭，人们对汽车越来越关心。

培养学生的创新精神和实践能力是素质教育的重点，关系到汽车的种类也越来越多，车型也有很大差异，那么大小汽车的前挡玻璃的倾斜度为什么不一样哪？带着这个问题让学生乘坐不同的汽车进行体验，起初他们认为，小汽车的前挡玻璃做成倾斜的就是为了减小行驶过程中的阻力。通过实践发现，原来要从光学角度来说明问题。挡风玻璃是透明的，但不是绝对没有反射。坐在驾驶员后面的乘客会由于反射成像在驾驶员的前方。小轿车较矮，坐在里面的乘客经挡风玻璃成像在前方，若挡风玻璃是竖直的，则所成的像与车前方行人的高度差不多，这就会干扰驾驶员的视觉判断，容易出事故。而当挡风玻璃为倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断，保证行车安全。大型汽车一般很高，驾驶员的视线比路面行人要高，虽然车内乘客经挡风玻璃反射成的像在车前方，但位置比路上行人高得多，且比较暗淡，因而不会影响驾驶员的视觉判断。

又如，怎样把生熟鸡蛋分辨开？其实方法很简单，能竖立旋转的就是熟鸡蛋，原因何在呢？把生熟两个鸡蛋去壳分别放在两个碗中一看，道理就自然明了。原因在于熟鸡蛋的部分旋转能量在蛋壳与桌面之间的摩擦力作用下转换成了一个水平方向的推力，使熟鸡蛋的长轴方向改变，在一系列的摇晃震荡中由水平变为垂直。而生鸡蛋的内核是液态，会吸收旋转能量，使它不能转化为推力，因此生鸡蛋旋转时不会竖立起来。

再如，为什么擦过的皮鞋会比以前更光亮？同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察，就会发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油，虽然亮了许多，但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢？用放大镜观察可以看到，旧鞋表面凹凸不平，而新鞋面比较光滑。再把旧皮鞋上涂油与不涂油区域进行比较，会发现涂油后的区域表面明显变光滑了，而且在阳光下也有光泽。这时可以引导学生联想到，影剧院墙壁的表面是凹凸不平的，这样可以使声音大部分被吸收掉，让观众不受回声的干扰。同样道理，光线照到任何物体的表面都会产生反射，假如这个平面是高低不平的，光线就会向四面八方散射掉；而平面是光滑的，我们就可以在一定的方向上看到反射光。皮鞋的表面不是绝对的光滑，如果是旧皮鞋，它的表面当然更加的不平，这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射，所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒，擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦，就会使皮鞋的表面变得光滑，反射光线的能力也强了，看起来就更亮。

为学生创造丰富多彩的实验素材和社会实践的机会，不仅可以培养学生探索的乐趣，养成良好的思维习惯，而且还能培养学生初步的科学实践能力，同时，也可以让学生从感性上知道物理知识是有用的，体会到物理知识的价值，从而提高学习物理的积极性。加强实验可以使物理教学更加生动、具体，教学内容更加丰富、充实，使学生把知识学得更灵活主动，从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用，提高物理教学的效果。