简论实验教学在物理教学中的作用

王晋锋

摘 要： 本文阐述了实验教学所具有的发展学生的思维能力，培养学生对物理的兴趣和激发学生动机，创造学生有效掌握知识的学习环境，培养学生良好的品质和严谨的作风的作用。

关键词： 实验教学 物理教学 作用

马克思和恩格斯都曾指出，自然科学是一种在人类历史上起推动作用的革命力量。而科学实验是物理学的根本来源之一。近代物理学的许多新发现，如相对论的提出、量子力学的建立等，都是建立在实验的基础上的。随着改革开放的深入，进行我国现阶段的中学教育的核心是素质教育。这就要求教师在课堂教学中给予素质方面的引导和示范，提高学生的实际操作能力。为什么在物理教学中要重视物理实验呢？因为它有以下几方面作用。

一、实验操作有利于发展学生的思维能力

学生在做实验时，思维能力会得到很好的锻炼。做实验，首先是选择合适的器材，其次是如何改变实验条件，人为地进行控制，最后是分析实验现象，总结实验规律，得出实验结论。这样可以指导学生观察和分析物理现象，获得生动的感性认识掌握物理概念和定律，还可以培养学生的观察能力、分析与归纳能力和逻辑思维能力。在事实面前，他们的思考一步步深入，把握知识的本质长久不忘。

二、实验教学是培养学生对物理的兴趣和激发学生动机的有效手段

研究是自然界中最普遍、最基本的运动规律，但是无论事实与现象多么普遍，未经考察时总是难免被忽略。实验教学为学生提供了认识世界的感性材料和环境，特别是经教师精心组织、安排的实验更能排除次要的非本质的干扰因素，突出主要因素，暴露本质特征和内在联系，有利于学生在四十五分钟内高质量高效率地掌握知识技能。同时以立体的真实的仪器取代书本的文字和图画，让生动丰富的现象代替枯燥的理论，是实验教学的特色和优势，而声音、颜色、温度等事物特征以其丰富的变化吸引学生，通过他们的眼、耳、皮肤等各种感觉器官同时发挥作用，激发学生学习兴趣，并且为学生正确深刻地理解知识发挥不容忽视的作用。实验得到的结果让学生印象比较深刻，有实验验证的知识也就不容易遗忘。例如：在“测定小灯泡的功率”的实验中，除按课本上的方法测定以外，教师可引导：如果题目中不具备电压表或电流表中的任意一个，而是给出一个已知阻值的电阻，同学们能不能测出小灯泡的功率呢？可让学生自己动手做一做。当学生完成这两步以后，教师再引导深入：“假如已知电源、电压，而电压表的量程小于灯泡的额定电压时，怎样测量小灯泡的额定功率呢？”这样逐步深入、引导，利用新颖、有趣的实验设计，激发学生的无限求知欲望。

三、实验教学能创设学生有效掌握知识的最佳情境

许多物理概念和规律都是从大量具体事例中抽象出来的，在教学中必须重视感性认识，使学生通过物理现象、过程获得必要的感性认识，是形成概念、掌握规律的基础。

1.实验能够展现典型的物理现象。实验能创造一个排除了干扰的环境，它对产生多种现象的条件进行了严格、精密的控制，排除了次要因素的影响，突出了现象的本质规律。如在探究“音调的高低与振动的频率的关系”时，用硬纸片快速和慢速拨过木梳，让学生听声音的高低，也就是听觉上的“尖细”或“低沉”。学生较易区别比较，因为能较好地控制手拨动的力度。但如果在生活中让学生区分声音的高低则不太容易，原因是有时不仅音调改变，响度也改变，多个因素都改变，则较难把握。

2.实验能根据需要重复地再现物理现象。实验能在相同的条件下进行多次反复，以供学生反复观察。有些实验现象做一次学生观察现象不明显，可以重复做。如在探究“声音是怎样产生的”实验中，把敲响的音叉放入水中，会溅起水花，做一次，响度小，只有近处的几个学生看到，再加大敲击的力度，现象较明显，坐在教室后面的学生也看到，前面的学生水溅到脸上，这要比生活中有些“昙花一现”的现象留给学生的印象更深刻。

3.实验具有定性和定量研究的全面性。实验不仅能观察现象的全过程，更能进行定性研究。如在探究“动能大小与影响因素之间的关系”时，改变质量或速度，动能随之发生改变，不仅知道动能和质量速度有关，而且这两个量越大，动能越大，还测出有关数据，计算各量之间的数值关系，进行定量研究。如探究“电流与电压、电阻之间的关系”时，控制电压或电阻不变，改变另一个量，看电流的变化，记下数据，从而得出它们三者之间定量的关系。“我听了，忘记了；我看了，记住了；我做了，理解了”。这是对实验与掌握知识的关系的通俗概括。

四、 实验教学有助于培养学生良好的品质和严谨的作风

做实验要认真、坚持不懈、勇于探索，不怕困难，也要集中注意力，与合作者密切配合，还要爱护器材设备，节约实验水电、原料等。可见做实验，是培养学生思想品质的一个良好契机。在实验教学中完全可以渗透适当的思想教育。物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神，实验更要求我们尊重客观事实，避免主观臆断，来不得半点虚假，因此我们在演示实验和学生实验的教学中，当学生发现一些现象时，不应轻易否定，而应因势利导地培养学生的科学态度和严谨的作风。例如：“伏安法测电阻的实验”中有的学生测出的数据计算出的电阻与实际值有些差距，当学生提出这一问题时，教师应首先肯定他们实事求是的态度，而不应凑数据，编造结果以达到实验目的。其次，引导学生认识：一是实验有时读数据有误差；二是课本采取的外接法电路本身就存在数的差别，从而对此种结果作出圆满的解释，培养学生严谨的科学态度和作风。

许多物理概念是建立在实验基础上的，物理规律反映自然界物质运动的本质，物理实验是自然现象在特定条件下的重现，实验教学在完成物理教学任务中占有非常重要的地位。通过它既要让学生掌握实验操作技能，又要培养学生的观察能力、分析能力、创造能力及严谨的科学态度和科学作风。教师一定要充分重视实验教学，课前认真准备教具，若学校经费紧张，仪器不足，则可自制简单教具。正如物理学家朱正元教授所说：“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑作仪器。”总之，人们在认识客观事物的时候，总是遵循一定的规律进行。正如列宁所说：“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践，这就是认识真理认识客观实际的辨证的途径而实验正是人们对新事物进行感性认识的最佳途径。”在课堂教学中往往会碰到许多概念的建立和定律（规律）的形成过程，究其建立（形成）过程，单靠理论的说教是远远不够的，必须借助一定的实验教学。在实验所得结论的基础上加以推理，才能达到良好的教学效果。综观新课程的精髓是提高学生的综合素质，那么基本的实验能力的培养是必不可少的一个教学环节。如何使实验更好地为教学服务，如何充分发挥实验教学的作用，是值得每个教师思考的课题。