郭惠芳

物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為物理教學的基本手段，對中學生理解物理知識和應用物理理論方面具有很大的作用。中學的物理實驗教學分為演示實驗、學生實驗和課外小實驗。通過物理實驗不僅能使學生養(yǎng)成善于觀察、勤于動手的習慣，還能激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學生的探索能力。

一、演示實驗

演示實驗作為一種教學手段，是教師備課的重要內(nèi)容，需要教師認真研究和準備。演示實驗的目的是讓學生觀察，使學生對某個物理現(xiàn)象或物理規(guī)律有清晰的了解。是教師講解物理概念、物理規(guī)律的基礎和培養(yǎng)學生建立物理思想的重要手段。演示實驗為學生使用儀器、操作儀器做出了示范。

（一）演示實驗過程中應注意的問題

1.儀器要簡單，顯示現(xiàn)象要明顯易見，以便于學生觀察。例如，在電學部分的教學過程中要演示某部分電路中電流的變化，不能用高檔小型安培計，而宜采用立式、長針、高靈敏度的電流指示計。不便于觀察時可以用投影儀。

2.過程和結果必須符合教學原則，特別注意科學性原則。不論何種實驗的設計和改進首先要考慮的就是實驗原理和實驗現(xiàn)象的科學性。有一些實驗從表面上看沒問題，而在偽象掩蓋下，可能存在著科學性錯誤，因此，我們在平時設計實驗或組織學生設計實驗時，要有意識地注意這一點。

3.指導學生進行觀察和思考。演示實驗固然是由教師操作，而對于觀察的對象，分析說明的問題，以及引出規(guī)律性的認識應由學生進行。要學生通過思考，使其對實驗現(xiàn)象印象深刻，對導出的結論思路清晰。提高學生的觀察能力和分析能力。教師演示前必須首先給學生明確的演示目的，介紹使用的儀器和作用。在演示過程中要集中學生的注意力于主要的觀察目標上，告訴學生觀察什么，怎樣觀察。如果需要定量表示，則要說明如何測量，如何讀數(shù)，怎樣處理數(shù)據(jù)。自始至終貫徹引導學生了解現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、取得數(shù)據(jù)、思考問題、得出結論。

（二）演示實驗的作用

1.建立和解釋概念。例如，在力的概念教學中，演示把兩塊磁鐵分別放在兩個小車上，先使甲車固定，乙車可在磁力的作用下向前運動，說明甲磁鐵對乙磁鐵有力的作用。然后再讓甲、乙兩車都能自由運動，說明兩磁鐵彼此有力的作用。觀察后引導學生得出結論，要產(chǎn)生力至少有兩個物體，物體間力的作用是相互的。

2.建立和解釋規(guī)律。例如，在歐姆定律教學時可用電源、定值電阻、滑動變阻器、開關、導線構成基本電路，用演示電表分別測電阻兩端的電壓和流過電阻的電流。演示電阻兩端的電壓與流過電阻的電流之間的關系，從而驗證歐姆定律。

3.啟發(fā)學生積極思維。生動的演示會給學生以強烈的刺激，會引起他們濃厚的興趣，也常常會帶來意想不到的結果，激發(fā)學生思維以達到深化、活化物理知識的目的。

二、學生實驗

學生實驗是學生在教師指導下獨立操作的課堂教學過程。教師應依據(jù)大綱要求，有計劃、系統(tǒng)地訓練學生的實驗技能和良好習慣。

（一）學生實驗能培養(yǎng)學生的操作能力

要進行一個物理實驗，總是需要先把各個儀器、部件、設備組裝起來，并要求裝配和連接必須正確無誤。具體要求：布局合理；要便于觀察和操作；連接要正確、簡單；實驗前要檢查，必要時進行預備性調試。

（二）學生實驗能培養(yǎng)學生的數(shù)據(jù)處理能力

為得到正確的實驗結果，必須具有一定的數(shù)據(jù)處理能力。中學階段處理實驗數(shù)據(jù)的主要方法是圖像法，即根據(jù)所取得的實驗數(shù)據(jù)，繪出圖線，它能夠直觀地顯示出兩個變量（自變量、因變量）在一定范圍內(nèi)的關系，總結出一般規(guī)律。也可從圖線求出未知量。

具體做法：（1）建立坐標系：水平軸表示自變量，豎直軸表示因變量，坐標原點可以從零開始，也可從某一定值開始。坐標比例應適當。（2）描繪實驗數(shù)據(jù)點連成圖線：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)點描成平滑的曲線，數(shù)點不一定在曲線上，均勻分居在曲線兩側即可。（3）探討問題：根據(jù)曲線估出兩個變量的函數(shù)關系，估計出兩變量之間的一般規(guī)律，或根據(jù)實驗曲線求出未知量。

一般情況下，實驗所測得的數(shù)據(jù)是限制在某一范圍內(nèi)的，在這一范圍內(nèi)可以從圖上得到對應的量值。對于這一范圍之外的兩個變量之間的對應值可用外推法求得，即把實驗曲線延長，求得兩個變量的對應值。

（三）學生實驗能培養(yǎng)學生的實驗設計能力

物理實驗教學，不僅要求學生會正確地使用基本儀器進行觀察、測量和讀數(shù)，掌握一定的操作技能，會簡單地處理實驗數(shù)據(jù)，得出結論，而且還應當培養(yǎng)學生根據(jù)確定的目的、任務，自己獨立地設計實驗方案的本領，即培養(yǎng)學生實驗設計能力。

三、課外實驗

課外實驗是物理課堂實驗教學的延伸和補充，主要是學生在教師的安排下依據(jù)一定的教學目的、任務和要求，利用課外時間，通過一些簡單的器材或自制儀器獨立完成的一種教學實驗。

學生的課外實驗可以擴大知識領域，使理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生對物理知識的學習興趣和獨立工作能力。課外實驗內(nèi)容應與教學內(nèi)容相聯(lián)系，但可不受教學大綱的限制。如觀察蒸發(fā)與擴散、渠道水流速等。布置課外實驗時應要求學生寫出觀察和實驗報告，培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度。

課外實驗形式靈活，方法簡單。在培養(yǎng)學生的實驗設計能力方面有獨特功能。例如，結合物體平衡做桿秤定出“準星”、標好刻度、進行校準；或自制單擺，驗證周期公式；測滑動摩擦因數(shù)；自制小孔成像；測放大鏡焦距等。

總之，實驗能夠有效地培養(yǎng)學生的興趣、激發(fā)學生的求知欲，能夠更好地訓練學生的科學方法和培養(yǎng)各種能力。因此，實驗是物理教學的重要組成部分作為一個中學物理教師和實驗人員，必須真正理解物理實驗的意義，并建立起熱愛物理實驗的感情。

參考文獻：

1.呂斯驊等，《基礎物理實驗》，北京大學出版社，2002-3

2.孟進，《物理教學問題》，遼寧師范大學出版社，2000年

3.劉力，《新課程理念下的物理教學論》[M]，科學出版社，2007

【責編 張景賢】