物理实验教学对学生素质教育的作用

□ 海南省东方市港务中学 钟 强

物理是一门科学，而实验和观察是掌握这门科学的重要基础，学生所获取的物理知识往往都是通过实验和观察以及认真的思考、推理和总结得来的。在物理学科的学习过程中，学生通过观察许多现象，参与操作许多物理实验，可以让感性认识上升到理性认识，从而反过来又指导实践，激发出灵感的火花，一些发明与创造也便由此产生。所以，做好实验是教师教好物理、学生学好物理必不可少的手段。中学物理实验中运用的实验手段和实验指导思想是物理学研究中有代表性的一部分，对培养学生正确的世界观和科学的方法论等综合素质有着重要的意义。

一、趣味实验，激发兴趣

不论是基本概念的建立，还是物理规律和公式的推导及重点和难点的突破，如能借助实验来完成，学习效果更佳。从初中学生的心理状态看，学生的学习活动最容易被兴趣左右，学生的注意力、观察力和记忆力都和兴趣紧密相连。而教师的一个成功的演示或学生自己动手做的一个实验，都可以激发学生的无限兴趣。例如在学习初中物理课本第一册的“序言”时，教师就可以利用下面的实验激发学生的好奇心，让学生对这门学科产生浓烈的兴趣。

1.将去皮的熟鸡蛋放在加热后的广口瓶上，通过冷却后鸡蛋被吸进瓶口的现象，可让学生讨论鸡蛋为什么会被吸进瓶口？

2.用三棱镜把太阳光分成一条清晰可见的彩色光带。

3.利用凸透镜将物体放大。

4.放在水槽中的筷子，看起来向上弯折了。

每个实验都能给学生一种新奇的感觉，觉得太有趣了，太不可思议了，从而激发对这门学科产生兴趣，激发好奇心，唤醒学生的求知欲。

二、动手实验，加深理解

心理学和教育学的研究证明，人的耳、眼同时获取的信号比耳、眼单独获取的信号增强数倍，如再通过大脑神经指令人手完成某一知识点的全部过程就更能加强记忆，延迟的遗忘。而实验就可以让人的眼、耳、手协调运作，学生所获取的知识信号可经久不忘。

无论做什么实验都要有明确的实验目的，其次要运用巧妙的实验手段，最后要达到良好的实验效果。手段是为效果服务的，给学生一种眼见为实的感觉，让学生在理解的基础上记牢所学的知识，才算是完成了教学任务。

如在 “大气压”一课的教学中，“马德堡半球”实验，将抽出空气的马德堡半球交给两名学生去拉，没有拉开，两边又各加进一名同学，四名同学还是拉不开。最后每边各三名同学拉，六名同学喊着号子，像拔河一样喊：一、二、三，突然“砰”的一声，六名学生人仰马翻，请问，像这样的实验，谁还不记它一辈子呢？

三、理论实验，指导实践

学习物理的成功，不是仅仅让学生记住所学的内容，会做几道习题，应付考试，而是利用物理知识解决实际问题。大纲明确要求培养学生的思维能力和解决问题的能力，要在21世纪培养出更多的发明家和创造者。光有实验而不能上升到理论，只是空谈。《实践论》明确指出，实践——理论——实践，是一条自然规律，也就是从实践上升到理论，回头再去指导实践。再好的理论，不去实践，也是没用的。

在物理学史上，无数的科学家通过观察、逻辑思维、推理和多次试验，经过无数次的失败，最后才攀登到科学的顶峰，成为一颗颗耀眼的明星。牛顿观察到了苹果的下落才发现了“万有引力定律”；瓦特观察到蒸汽顶起壶盖才改良了“蒸汽机”，从而造福人类；爱迪生一生不懈地努力拼搏，承受了上千次的失败，终于发明人类之光——电灯，他耗尽了毕生的心血，创下了数百项发明创造的纪录……这些科学家无一不遵循着实践——理论——实践的原则。

四、情境实验，引导探究

在初中物理实验教学中，要充分利用实验操作性强的特点，改进实验方案，从学生所熟悉的生活现象与自然现象中提炼问题，引发学生的认知冲突，激起学生参与实验教学的积极性，使学生带着疑问主动参与教学，引导学生主动探究，促进学生能力的大幅度提高。如在向学生传授压强的相关知识时，我先演示了这样一个实验：我把一个鸡蛋握在手中，用尽力气，但鸡蛋很难破碎，而把鸡蛋放在碗边或在锅边轻轻一敲就破了，学生对第二种现象是比较熟悉的。接下来我让一名学生走上讲台亲自紧握鸡蛋，看能否把鸡蛋弄破。这样学生就会产生困惑，为何手握鸡蛋时，用那么大的力气鸡蛋都无法破碎，而将鸡蛋轻轻在碗边或课桌边上轻轻一敲就破了？产生了疑惑，便激起学生强烈的参与兴趣和探究的欲望，在好奇心的驱动下，他们积极地参与到教与学中。在老师的指导下，学生通过思考、分析、主动探究，最终解决了心中的疑问。鸡蛋握在手中时受力面积大，压强小；在碗边或桌边轻敲时受力面积小，压强大，因而得出压力的作用效果既与压力本身的大小有关，同时又与受力面积的大小有关。经过认真分析、敢于猜测与主动探究获得知识符合学生的认知特点。亲身经历了知识的构建过程，使学生在学到知识的同时，也学会了学习方法，为学好物理打下了坚实的基础。

五、设问实验，激发创造

所谓思维，就是大脑对客观事物间接概括的反映，创新思维的作用，在于不仅能揭示客观事物的本质和内在联系，更重要的是能产生出新颖的、前所未有的成果。对中学生来说，展现书本知识发生发展的教学过程，实际上就是学生创新思维的培养过程。在目前中学物理教学中仍存在注入式教学模式，教师在教学中只注重学习的结果，而忽视学习的过程。如果我们的学生没有思维空间或缺少自主学习的思维空间，就很难谈得上创新思维的培养。因此，要真正培养中学生的创新思维，教师要想方设法，设计一些易于激发创新性思维的学习活动，发展学生的创新意识。实验不仅能有效地帮助学生领会基本的物理知识，而且通过观察实验现象，分析和解决实验中出现的问题，也培养了学生的创造性思维。例如在探究 “研究阿基米德原理”的实验教学中，指导学生完成课本的实验内容后，再要求学生换用其他的液体重做实验，先让学生猜想实验结果会如何？再动手操作实验进行验证。同时在这个实验中还可以启发学生进一步去验证浮力的大小与液体的深度无关的原因。还有，在做“沸腾”现象的实验时，可以向学生提出这样的问题：先用一个试管装入适量的水，再将试管竖直放入烧杯中，然后用酒精灯给烧杯加热，烧杯中的水沸腾了，试管里的水是否也沸腾？如再将试管里的水换为酒精呢？情况会怎样？通过这样增设问题可以培养学生的创造性思维能力。