物理实验的教学方法

【摘 要 】物理实验的教学主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析及解决实际问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力

【关 键 词 】物理实验的教学方法 学生主体 辅助教学 变式实验 创新性实验

物理学是以实验为基础的科学,研究物理问题的根本方法是进行观察和实验：物理概念的建立、物理规律的发现、物理理论的形成,都必须以严格的科学实验为基础,并为以后的科学实验所验证.笔者认为：一方面,初中学生刚刚开始学习物理,学习方法及抽象思维能力都还没有形成,因而,物理实验的教学显得尤为重要.通过实验和观察使学生获得感性知识,经过思维加工,形成物理概念,这是初中物理教学的重点,也是提高物理教学质量的必由之路.另一方面,物理实验对于建立物理基本概念和理论及加强对基本概念和基本理论的理解有着不可取代的作用.随着社会的发展、科学技术的进步以及仪器设备的智能化,学生的动手能力、独立思考能力以及解决实际问题的能力若没有一个良好的培养环境,将导致学生综合创造能力的下降.因此,物理实验教学对于学生能力的培养显得更迫切.那物理实验教学有哪些方法和途径呢?笔者谈谈自己的探索与实践.

一、学生主体法

学生是教学活动中的主体,要使全体学生积极主动的参与到教学中,真正成为教学活动中的主体,那就要激发学生学习物理实验的求知欲.由于物理实验具有真实性、直观性、形象性和生动性这四个显著的特点,所以它极易激发起中学生学习的兴趣和求知欲.对于中学生,这些新鲜的物理实验是很具有吸引力的,极易唤起他们学习物理的直接兴趣.他们动手操作的实验（包括边学习边实验、分组实验和课外实验）,这样不仅可以满足中学生们亲自操作的愿望,更重要的是可以让他们通过实验不断体会和尝到如同科学家们一样“发现”和“克服困难、解决问题、获得成功”后的喜悦.

二、引入计算机辅助教学

引入计算机辅助教学会极大地激发大学生学习物理实验课的兴趣.将计算机物理仿真实验用于实验教学.物理仿真实验通过计算机网络把实验设备、教学内容、教师指导及学生操作有机地融合为一体,形成了一部可操作的物理实验教科书,扩大了物理实验的空间,打破了教与学、理论与实验、课内与课外的界限.它作为一种理想的教学环境的创设工具、学生自主学习的情趣激励工具,可充分调动学生主动学习的积极性.通过计算机物理仿真演示,学生对实验的物理思想和方法、仪器的结构及原理的理解可以达到实际实验难以达到的效果,实现了培养学生动手能力、学习实验技能、深化物理知识的目的,大大提高了物理实验的教学效率.

三、自制教具辅助教学法

目前由于教育经费的不足,大多数学校实验器材配备不齐,实验器材陈旧.特别是广大农村学校,教学仪器大部分是几年前以拼盘的方式采购,有些器材质量不是很好,有的与现行教材不配套,不能很好地满足教学需要.即使县城部分学校实验条件比较好,但经常使用成套仪器进行实验教学也会使学生失去新鲜感,并且觉得物理高深莫测,物理实验必须由专门的仪器才能完成,影响了学生学习物理的兴趣和信心,阻碍了学生创新思维能力的发展.若能充分利用我们身边的废弃物,经过简单的改装、组合,自制一些教具,将会得到意想不到的效果.例如在讲惯性大小与哪些因素有关时,可以采用两个玩具车,其中一个较大,另一个较小,将一个弹簧压缩后与两个小车接触,剪断弹簧发现较小的车走的远,较大的车走的近,说明质量小的车容易改变状态,得出质量是惯性大小的量度.

四、变式实验法是实验教学的有效方法

所谓变式实验法指教师或学生设计诸多的同类实验,根据多种现象去揭示物理规律和本质.变式实验能有效排除干扰因素,突出本质因素,从而使所要研究的物理现象以更为简化和纯化的形态显露出来.变式实验法的有效性可从以下诸方面来体现：1.变式实验揭示本质透彻物理实验现象,一般都以复合刺激物的形式呈现出来,客体的不同成分对学生的刺激作用也不尽相同.值得注意的是,一些表现本质特征的现象往往不一定以强烈刺激的形式出现,而表现非本质特征的现象倒有可能给学生以较强的刺激,从而直接影响了实验的教学效果.因此,我们在实验教学过程中,要不断变化实验手段,展现各种实验现象,充分运用学生的各种感官,围绕问题中心展现物理过程,揭示问题本质.

五、课外创新性实验方法

开展课外创新性实验,首先,应遵循趣味性强原则.基本以课本知识为切入点,可适当做些引申和拓宽,以丰富学生的知识面,提升他们热爱科学的志趣,发展对科学的探索兴趣,“在保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感.”这是新课程标准的总目标”.因此,在课外创新性实验的选择上我们更加应该遵循趣味性强的原则.例如,学习声现象后,让学生利用身边的一些材料制作简易的乐器,他们都兴趣傲然,有的人会用小塑料筒制作口琴,有的同学会用竹管制作“水鸟”等.其次,选择课外创新性实验应紧扣教学内容,在中学阶段开展物理课外活动,要考虑学生的能力和知识水平,活动的内容尽可能结合教学的内容,让学生做一些力所能及的小实验,或做一些简单易完成的小制作.如果脱离学生实际,要求学生完成太复杂的实验项目是不可取的,学生的实验如果经常完成不了,这样久而久之会让他们失去信心和兴趣.例如,学完电磁现象后,组织学生制作电铃、自动报警器、小型电动机、发电机模型,这些制作较有实用价值.学完电学、热学之后,组织学生调查或测量各种燃气炉、电热水器的热效率,这样有利于培养学生综合运用物理知识的能力,有利于培养学生的环保和节能的意识.

实验教学是教学研究的永恒课题,有许多问题仍等待我们去探索、研究与实践.美国著名哲学家、系统学者兹格在论述“检测设一演绎”的优点时曾说过：“我们不见得正确,但是我们知道,我们在寻找什么,如果得不到预期的结果,我们总可以修正我们的检测设.”