谈谈如何利用物理实验进行有效教学

潘洪

摘 要： 加强物理实验教学是体现物理科学探究本质内涵的重要途径，具有其他课程内容和形式不可替代的作用，利用物理实验进行教学可以提高课堂教学效率，培养学生的思维能力和解题能力。本文就如何利用物理实验进行有效教学作探讨。

关键词： 物理实验 有效教学 思维能力 解惑能力

在学生心目中，中学物理学科难学，因为物理知识抽象而概括，往往让学生望而却步。物理实验教学应引导学生以科学家进行科学研究的方式做科学、学科学，着眼于学生科学素养的提高，有计划地将观察、测量、预测、推断，以及控制变量、形成与验证假设、设计实验、建立模型等基本探究元素渗透到有关探究活动之中。因此教师合理利用物理实验进行教学可以提高课堂教学效率，培养学生的思维能力和解题能力，以下是我在物理过程中利用教学实验进行有效教学的心得体会。

一、利用实验教学激发学生的学习兴趣和强烈的求知欲

“一首诗应该始于欢乐终于智慧”，学习物理同样如此，新课标指出：“有学习物理的兴趣，有对科学的求知欲，能保持对自然界的好奇，乐于探索自然。”而激發学生的学习兴趣和求知欲，物理实验功不可没。“始于欢乐”，有趣的物理实验活动充满了吸引力，使人流连忘返；“终于智慧”，通过实验活动，使学生在学到知识和技能的同时，经历科学探究的过程，体验科学探究方法，并将热爱科学、尊重事实的科学精神和情感教育渗透其中。例如在探究“流速大小对流体压强的关系”时，我设计了这样一个实验：在倒置的漏斗里放一个乒乓球，用手指托住乒乓球，问学生：“当我从漏斗口向下吹气并将手指移开时，会发生什么现象？”学生立即齐声回答：“乒乓球会落到地上。”“究竟如何？请同学们注意观察。”我从漏斗口向下用力吹气，移手，结果同学们惊喜地发现，乒乓球没有下落，而是稳稳地被压在漏斗口。这时我和学生一起探讨：因为乒乓球的上表面空气流速快，气体的压强小；乒乓球的下表面空气流速慢，气体的压强大，乒乓球受到向上的压强大于乒乓球受到向下的压强，所以乒乓球被压在漏斗口。得出在流体中，流速越大的地方压强越小。而后让学生做小实验：手握两张长纸条，让它们自然下垂，然后从中间向下吹气，观察会发生什么现象，检验前面的结论是否正确。

利用物理实验，既激发了学生的学习兴趣，又顺理成章地得出了物理规律，提高了课堂教学效率。苏霍姆林斯基指出：“如果只追求那种表面的、显而易见的刺激，以引起学生的兴趣，那么就永远不能培养起学生对脑力劳动的真正的热爱，而离开了脑力劳动，就根本谈不上兴趣。”因此教师在运用物理实验中要重视认知的过程，而认知本身也是一个激发兴趣的最令人赞叹、惊奇的过程。

二、利用实验教学培养学生的观察和质疑能力

巴尔扎克说：“打开一切科学的金钥匙，毫无疑问是问号。”李政道曾说：“学问学问，要学习提问。”现代学习方式以弘扬人的主体性为宗旨，为此，它要求教师改变教学方式，转变角色，教师要从课堂教学的主讲者、主宰者，转变为学生学习活动的研究者、组织者、指导者、促进者。现代学习方式的本质特征有：主动性、独立性、独特性、体验性、问题性、合作性、自主性。合理地利用物理实验教学可以很好地培养学生的观察力和质疑能力，实验过程是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。通过视觉和触觉的直接体验，知识的学习不再仅仅属于认知、理性范畴，它已经扩展到情感、人格等领域，从而使学习过程不仅是知识增长的过程，而且是身心和人格健全与发展的过程。例如，在探究“物体的浮与沉”这一节时，我先引导学生回顾生活中的现象：铁块在水中下沉；铁船却漂浮在水面上；而同样材料制造的潜水艇，在水中既能下潜又能上浮，甚至能停留在水中的任一深度。这是为什么呢？物体的浮与沉是由什么因素决定的呢？带着这些问题，让学生实验，用橡皮泥（形状各异）、鸡蛋、木块、小玻璃瓶（内配小螺帽）等，浸没在水中，松手后，它们将如何运动？下沉的物体有哪些？上浮的物体有哪些？对于木块、鸡蛋的状态，同学们并无异议，而对于橡皮泥、小玻璃瓶，同学们众说纷纭：“我的橡皮泥漂浮。”“我的橡皮泥下沉。”“我的小玻璃瓶漂浮。”“我的小玻璃瓶下沉。”通过观察，发现下沉的橡皮泥都是实心的，而漂浮的橡皮泥有的被捏成船型，有的被捏成空心；在下沉的小玻璃瓶中小螺帽多，而漂浮的小玻璃瓶中小螺帽少。接着我又问：“同学们在生活中见过漂浮的鸡蛋吗？”“有，在腌鸭蛋或鸡蛋时看到过！”此时我提出让学生思考并讨论怎样使漂浮的物体沉下去？怎样使下沉的物体浮起来？一石激起千层浪，学生纷纷提出自己的方法：“鸡蛋下沉，加盐，使水变成浓盐水，鸡蛋就可以上浮了。”“木块漂浮，在木块上按上一个铁钉就下沉了。”……

在利用物理实验教学时，教师要围绕知识点选择设计实验情境，引导学生观察实验现象，注意展示实验现象中与物理知识相关的关键特征，展示各种现象之间的接洽点和线索，让学生从普通的、熟悉的现象中“揭示出一种新的东西，激发起他们在自然界奥秘面前的惊奇感。这种情感越能抓住少年们的心，他们就越迫切地想要知道、思考和理解”。

三、利用物理实验突破教学的重点和难点

物理学是一门带有方法论性质的科学，它以物理概念为基石，以物理学规律为主干，建立了经典物理学与现代物理学及其各分支的严密的逻辑体系。物理学的有的现象仅凭肉眼无法感知，如大气压的存在、电流、磁场等；有些概念、规律不易理解，有的在现有实验条件和环境下无法清晰展现，如声音在真空中的传播，物体在不受力作用时的运动状态等，从而大大影响学生的学习效果。此时需要教师事先了解学生的原有知识基础和实验技能情况，以便确定教学进度，向学生提出活动的难度要求，精心设计实验，或创设与原有知识矛盾的情境，或创设使学生产生疑问的情境，结合转换法和根据实验现象进行推理等方法突破难点，使学生更好地掌握知识。例如，在讲到大气压的存在时，因大气压一般情况下看不见、摸不着，学生不易理解。我们取一玻璃杯，在其中装满水，用一硬纸片轻轻盖在杯口，问学生：“把杯子倒过来，我们会看到什么现象？”学生：“水会倾倒出来！”结果杯子倒置后，水稳稳地留在杯中，问：“水不流出肯定是被什么东西压住了，是什么东西提供了压力呢？”学生：“大气！”在物理事实的面前，在接下来对于大气压的存在和方向的探究，学生就比较容易理解和接受了。

物理实验不仅可以在讲授新课程和引入新概念、新规律的时候用，有些习题由于涉及的知识比较抽象，或者推导过程非常繁琐，学生很难理解甚至无法理解，如果此时用一个实验，让实验现象“说话”，则可以收到“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的效果。如问题：“在照相机的镜头上趴了一只苍蝇，问照片上有没有苍蝇的像？相片上所成的像是否完整？有何影响？”按正常解题方法，运用透镜成像规律，苍蝇在镜头上，物距小于一倍焦距，所以成虚像，相片上也没有苍蝇的像。但相片上原有像的完整度不变，只是光线偏暗。学生对此很难理解，要破解这个难点，其实只需在做“探究透镜成像实验”中实验重现，在透镜上贴一小纸片，让学生观察像的完整性和亮暗的变化就可以了。

事实胜于雄辩，由学生亲身体会和观察到的现象，记忆深刻，要比纯理论的推导要强百倍，省时节力，课堂教学效果自然很好。

参考文献：

[1]全日制普通高级中学物理教学大纲，2011.

[2]全日制高级中学物理课程标准，2010.

[3]中学物理课（初中）—教学参考资料Ⅳ.（1）G634.