物理实验在高中教学中的作用

摘 要:物理实验使指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为的控制或模拟物理现象,排除干扰,突出主要因素,在最有利的条件下研究物理规律的一种活动.物理实验可以重复再现物理过程;可以对物理现象或过程进行定量研究.在研究过程中可以激发学生学习兴趣,锻炼思维,开拓视野.总而言之,物理实验在物理教学中有十分重要的作用.下面从以下几点加以说明:.

关 键 词 :物理实验;探究教学;思维培养;兴趣激发

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)19-150-01

物理学是一门立足于实验的自然科学,物理实验始终是研究物理学的主要方法,因此在中学物理教学中适当的穿插实验有重要的意义和发挥空间,通过演示和实验不仅能提供学生对所研究的物理现象的感性材料,培养学生的观察能力,而且还可以使学生获得一定的实验技能,培养学生的实验能力和学习兴趣.那么实验到底有什么作用,我们在中学教学中又应当如何通过实验来加强学生的物理学习呢,下面是我的一些浅见.

一、物理实验可以培养学生的观察能力

教师在演示实验中,首先要让学生明确实验观察的目的,其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体认识.第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二至三次,以便于学生反复观察,纪录实验现象、结论,教师还要带领学生分析思考逐步形成理论.这样,学生的观察能力得到了培养.

为了增强演示实验的效果,培养学生的观察能力,教师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性的问题,以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要观察的事物,并在演示实验过程中指导学生观察方法,以及观察中应注意的问题.经过这样反复多次的训练,即可不断提高学生的观察能力.

二、通过物理实验发现物理规律,建立物理理论

在物理学中,物理规律一般都是通过实验总结出来的.一些物理学家为了探索自然的规律,不惜从事十年数十年的艰苦实验,有的还要冒着生命的危险来进行实验研究.例如法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的,在此之前1820年奥斯特发现了电流的磁效应,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出“磁转化为电”的设想,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究,经过无数次的实验,终于在1831年发现了电磁感应现象,接着又进行了一系列的实验研究,最后成功的实现了磁转化为电的设想,并经过进一步的实验探索,总结出了法拉第电磁感应定律,开创了人类的电气化时代.美国科学家富兰克林是冒着生命危险进行“捕捉雷电”实验的,并为电学的发展作出了贡献.可以说科学实验是人们认识自然,改造自然的重要途径.

三、通过物理实验可以验证物理假说,检验物理理论

通过实验不仅可以发现物理规律,建立物理理论,而且还能验证物理假说,检查物理理论的真伪.因此,实验既是建立理论的源泉,又是检验理论真理性的标准.例如1956年李政道、杨振宁提出的“弱作用下宇称不守恒”的假说,在被吴健雄的钴—60实验验证后,才被公认.法拉第由“电生磁”萌发的“磁生电”的假说,被实验验证后才变为物理规律.

四、通过实验完善理论体系,发展物理理论

通过实验能不断地完善理论体系,发展物理理论.例如19世纪末20世纪初,人们相继发现了X射线、电子、天然放射性现象等用经典物理学无法解释的实验事实,预告了新的物理理论的即将诞生.麦克尔逊—莫雷实验否定了以太的存在,导致了相对论的建立,黑体辐射的实验事实最终导致了量子力学的产生.

在中学教学过程中的实验多为演示实验、边讲边实验、分组实验,无论是哪一种实验都有利于培养学生对物理的浓厚兴趣,有利于学生注意力的集中,调动学生学习的主观能动性,有利于学生更好的了解教材,掌握教材,通过各种感觉获得更多的直接经验和感性材料,有利于学生掌握知识和理解知识打好基础,以便学生很好的认识物理现象,掌握物理规律和理论,能促进良好教学效果的产生.因此,在教学过程中我们应注意物理实验的运用.


另外,我们在实验教学中突出探索方法的培养.

一是通过设计物理实验,进行思维能力的培养.

学生对自然界的事物怀有好奇心,对还不懂的现象总喜欢问几个为什么.教师应该爱护学生的这种精神,可以和学生一起设计实验,组织他们观察现象,引导他们积极思考.例如“判定感生电流方向的楞次定律”的教学,课前可先留给学生一个思考题,如何判定感生电流方向?怎样通过实验加以归纳得出?强化学生的创造意识.在此基础上,将学生带到实验室,根据电磁感应现象的知识,共同设计一个用线圈、电流表、条形磁铁组成的实验线路.让学生自己动手连接线路,观察实验现象,并做好记录.引导学生边观察,边思考,边发现问题,边解决问题,并根据实验记录加以分析、归纳和总结,帮助学生从中得出感生电流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化的结论.然后,引导学生将磁铁换成通电螺线管再做实验,或把通电螺线管放在线圈中,改变通电螺线管电流的大小,并观察实验现象,记录实验结果.最后,归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象所产生的感生电流的磁场,总要阻碍原来磁场的变化的结论,即楞次定律.通过启发诱导,大部分学生都能熟练应用楞次定律,收到良好的教学成效.

二是重视课外实验,培养创造性思维能力.学生的课外实验(包括小制作),主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的.学生在课外实验中,不可能一帆风顺.教师要适当引导,不使他们过多地碰壁.但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学生学习的乐趣并得到更多锻炼.

综上所述,物理实验绝对不是可以被忽略的教育教学领域,它对培养创新性,动手性人才有着更好的土壤,对学生思维的锻炼,和兴趣的培养有更大的作用.

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