物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，大量的物理概念、規(guī)律、原理都是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、歸納得出的。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)的一種重要的方法和手段，它把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前，能引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律“事半功倍”。

要想最大程度地發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用，我憑著十來年的物理教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納出下列基本的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則。

一、科學(xué)性原則

物理實(shí)驗(yàn)要真實(shí)、客觀地反映和揭示概念規(guī)律，因此，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計應(yīng)該具有科學(xué)性。教師不能為了達(dá)到教學(xué)目的人為地設(shè)計有悖于科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)。欺騙的行為一旦被揭穿，對培養(yǎng)學(xué)生健康的人生態(tài)度會產(chǎn)生極大的負(fù)面效應(yīng)。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須遵循科學(xué)性原則。

二、簡單性原則

無論是探索某個現(xiàn)象，還是驗(yàn)證某個規(guī)律，實(shí)驗(yàn)的目的應(yīng)盡可能明確，器材方法應(yīng)盡可能簡單。在實(shí)驗(yàn)器材上使實(shí)驗(yàn)簡潔，通常有兩種方式:采用現(xiàn)代設(shè)備或是利用日常用品做實(shí)驗(yàn)，尤其是變廢為寶。如用損壞的卡口白熾燈炮，去掉玻璃炮，在兩根粗金屬絲上加上錫箔，稍加改造，便可制成驗(yàn)電器。

三、直觀性原則

物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是讓全體學(xué)生對具體的物理現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)過程用感官直接觀察和感受，所以要盡可能地增大實(shí)驗(yàn)的可見度和可信度，以便提高物理實(shí)驗(yàn)的直觀性。

1.增大可見度

在物理實(shí)驗(yàn)中，要想增大物理實(shí)驗(yàn)的可見度。首先實(shí)驗(yàn)應(yīng)該克服空間條件制約。有些物理實(shí)驗(yàn)容易在水平面上完成，卻不利于學(xué)生的觀察，如果對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“化水平面為豎直面”的處理，就可以增大實(shí)驗(yàn)的可見度。例如磁感線的演示，先將適量的鐵屑均勻地撒在玻璃板上，并置于磁鐵上，通過連續(xù)輕微地敲擊玻璃板，使鐵屑在磁場中逐漸有序排列。這樣實(shí)驗(yàn)雖然完成了，但只能進(jìn)行平面展示。如果事先準(zhǔn)備好了一張大小合適的稍厚的白紙，在一面上涂抹上膠水，利用白紙的膠水面，將玻璃板上鐵屑粘住，就可以進(jìn)行豎直展示了。

豎直展示增大了實(shí)驗(yàn)的可見度，在教學(xué)上增強(qiáng)了效果，使同學(xué)們觀察實(shí)驗(yàn)更加得清晰、直觀了。

要想增大實(shí)驗(yàn)的可見度，其次是要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和方法。教材中出現(xiàn)的一些實(shí)驗(yàn)演示效果往往不盡如人意，如果對實(shí)驗(yàn)裝置和方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，可以克服不足，增強(qiáng)演示的直觀性。如在高中物理必修1“人教版”P56“問題與練習(xí)”演示玻璃瓶受力發(fā)生微小形變的實(shí)驗(yàn)中，要想實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，應(yīng)該用毛細(xì)玻璃管代替細(xì)管，且最好用蠟油子密封好瓶口，這樣現(xiàn)象直觀明顯，達(dá)到增強(qiáng)可見度的效果。

2.增大可信度

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到教師預(yù)期的效果，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵，只有增大實(shí)驗(yàn)的可信度，才能確保實(shí)驗(yàn)的成功，因此做好鋪墊實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備知識很重要。

一般地說，學(xué)生關(guān)于某個物理問題的準(zhǔn)備知識越豐富，其思維也就越活躍、越深刻。因此，對每個物理實(shí)驗(yàn)，教師都要在認(rèn)真分析研究學(xué)生實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)做一些必要的講解，介紹實(shí)驗(yàn)所需的準(zhǔn)備知識，強(qiáng)調(diào)學(xué)生觀察應(yīng)注意的事項(xiàng)，講解即可以在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行，也可以配合實(shí)驗(yàn)同時進(jìn)行。通過鋪墊實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備知識，促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的深刻認(rèn)識，從而增大實(shí)驗(yàn)的可信度。

四、趣味性原則

教育心理學(xué)指出:“人的各種活動都是由一定的動機(jī)引起的，學(xué)生的學(xué)習(xí)也是被一定的學(xué)習(xí)動機(jī)所支配，學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機(jī)的最重要的表現(xiàn)形式?！痹O(shè)計趣味性強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)，可以極大地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而激發(fā)巨大的學(xué)習(xí)動力。趣味性實(shí)驗(yàn)我認(rèn)為主要表現(xiàn)為“新、奇、趣”。

1.新

推陳出新，更能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如交流變壓器實(shí)驗(yàn)，如果用長導(dǎo)線代替“可拆交流演示變壓器”的副線圈，隨著繞線在鐵心上的線圈匝數(shù)增多，可以觀察到小燈炮從不亮到亮的逐漸變化過程。這樣的演示讓學(xué)生耳目一新，從而更深刻地感受到“神奇”實(shí)驗(yàn)的過程，體會到探究的樂趣。

2.奇

出奇制勝，更能引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)出探究欲望。如在“探究動量定理”知識時設(shè)計瓦碎蛋全的實(shí)驗(yàn)，用錘子砸瓦碎了而雞蛋完好無損，學(xué)生們感到不可思議，在學(xué)生積極思維的基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)?shù)貑l(fā)、引導(dǎo)，很自然地過渡到動量定理內(nèi)容的知識。

3.趣

“興趣是最好的老師”，輕松的學(xué)習(xí)氛圍往往學(xué)習(xí)效率更高。如學(xué)習(xí)摩擦力內(nèi)容時的“魔術(shù)球”的演示:將一個實(shí)心的小球，中間挖一個彎曲的小通道，用細(xì)繩穿過小孔，通過手拉兩端細(xì)線的松緊程度，就可以控制小球的下滑的快慢及隨意的停止。這樣的實(shí)驗(yàn)很容易吸引學(xué)生的注意力，揭密的過程就是壓力大小與摩擦力大小關(guān)系的學(xué)習(xí)過程。

五、安全性原則

安全性是任何工作的前提，在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計中，教師及學(xué)生規(guī)范地操作是實(shí)驗(yàn)安全性的重要保障。特別是電學(xué)實(shí)驗(yàn)我們更加應(yīng)該注意安全性原則，一定要規(guī)范地操作，否則發(fā)生事故后悔莫及。

以上是本人憑著僅僅幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計原則的一家之談，希望通過本文能引起廣大中學(xué)物理教師對實(shí)驗(yàn)設(shè)計的一點(diǎn)思考，同時由于水平有限，也希望廣大同仁多提寶貴意見。

作者單位:黑龍江省佳木斯市樺川縣第一中學(xué)