利用物理实验落实素质教育

南昌外国语学校物理组     黄小刚

 在中学物理教学中，实验占有很重要的地位，而现实教学中，往往很多师忽略了实验的重要性，在实验课中更多的是在黑板上作实验，或是要求学生按已有的实验方法和实验步骤按部就班的把实验重复一遍而已。这样不仅没有达到实验本身的目的，还容易使学生产生畏难、厌学情绪。在物理教学中要施行素质教育，首先必须面对全体学生，激发他们学习物理的兴趣，变厌学为爱学，由此引导部分学生形成物理学习特长。要达到这些目的，只要适当改变实验课的教学思路和教学方法，物理实验可以成为培养学生素质的非常有效的途径。

    1.运用实验，激发学习兴趣

    上课时教学诱导得法，实验现象明显，色彩醒目，可见度大，启发引人入胜。现象出现精彩处令学生惊喜，有激情、有悬念，兴趣盎然，既观察到鲜明的基础物理现象，又得到实验美的享受。

    例如：学习“闭合电路的欧姆定律”时，先出示两个不同的电源，并实际测出电动势分别为3V、12V，再出示一个额定电压为3V的小灯泡。教师问：如果将这个灯泡分别与上述两个电源相接形成闭合电路，会出现什么情况呢？学生根据生活经验可能会答：小灯泡接3V的电源时会正常发光，而接12V电源时会烧毁。接着演示实验，将小灯泡分别接在两个电源上，结果是：小灯泡与12V电源相接时不但没被烧毁，亮度反而比接3V 电源时暗一些。(学生惊奇)教师道：要圆满解释上述现象就要用到本节课将要学习的内容──闭合电路的欧姆定律。这种利用实验引入课题的方法，激发性强、求知欲望高、兴趣浓，充分调动了学生的积极性。

    又例如：讲“自由落体运动”时，教师设问：一张纸和一枚硬币同时下落谁先着地？学生答：硬币先着地，接着教师演示，把一张纸揉成一小团与硬币同时下落，结果纸与硬币几乎同时着地，学生大吃一惊，思考这究竟是为什么？这时教师再把未揉成团的纸片与硬币同时下落，发现纸片确实下落的慢，从而加深了“在无阻力时一切物体下落加速度相同”的认识。

    2.运用物理实验点拨学生思维

    在教学中组织一系列有效的实验，点拨学生的思维，使学生的思维处于激励状态，促进学生思维活化，有利于提高课堂效率。

    如在讲《简谐振动的图象》，可通过实验来探索，当一个质点作简谐振动时，它的位移随时间而变化的规律。教师设问：我们曾采用哪些实验方法来确定物体的运动规律(引发学生思维追忆)？有的答：采用“打点计时器”方法研究匀变速直线运动，有的答：采用“闪光照相”法研究自由落体运动。教师又问：这些实验方法是否适用于研究单摆的简谐振动呢( 激疑)？师生共同分析、讨论一致认为采用上述两种方法不能确定小球做简谐振动时它的位移与时间的真实关系。但是，这两种实验方法的原理却给我们带来启发，打在纸带上的点和闪光照片上的小球的像，它们相应地表示运动物体每隔一定时间所在位置。由此想到设计一个实验，它能记录摆球在不同时刻的位置。从而了解摆球在不同时间里发生的位移及其变化，探讨简谐振动的运动规律。( 引发学生懂得实验探索物体运动规律的重要途径，在学生明确了实验目的，了解实验方案后，再介绍砂摆实验，将会水到渠成。)砂摆实验分两步做：第一步，下面的平板不动， 让摆球振动，结果在板上是一条直线，这是由于各个不同时刻的位移在板上留下的痕迹相互重叠而形成。这同摆球的闪光相片相似。如何将不同时刻的位移分别显示出来(再次拨动思维)？第二步，匀速拉动平板，从振动漏斗中漏出砂流在板上形成一条曲线，显示了各个时刻漏斗的位移。教师问：仔细观察这是一条什么曲线？(学生惊奇．兴奋地回答)这是一条正弦曲线，这是一条余弦曲线。教师归纳说这条曲线就是漏斗的简谐振动图象。简谐振动图象是一条正弦(或余弦)曲线，它揭示了振动物体的位移随时间的变化规律。通过一系列实验点拨，使学生较直观地由感性认识上升为理性认识，促进学生良好素质的形成。

    3.运用物理实验开发学生智能

    实验表明，智力发展好，学生学习潜能大，要开发学生的智能就应在教学中注意培养学生的观察力，思维能力，实际操作能力等。

例如：把“研究电磁感应现象”这一验证性实验，改为探索性学生实验，学生将磁铁对线圈分别快速和慢速插入和抽出，学生观察电流计指针的偏转，要求学生回答观察到的现象时，有的学生就只能说指针会动；还有的学生说出指针忽而向左偏，忽而向右偏；也会有学生注意到到指针偏角的不同，这就反映了学生不同的观察能力。这时，正是有意识地培养学生的观察力的好时机，指出观察的正确方法。

    在实验时，不仅要求学生要注意观察，更重要的是学生能否在观察后进行思维活动。在探索事物变化规律时，这种思维活动往往很复杂。要通过分析．比较．抽象．综合等一系列思维活动，最后才能概括得出规律。这正是培养学生思维能力的极好时机。

例如：学习《楞次定律》时，学生通过演示(或学生)实验的观察会感到磁铁的运动方向与闭合电路中的感应电流的方向有联系，但这看到的只不过是表面事实。要得出楞次定律还必须有一个思维过程。教师在黑板上画好实验简图后，一边实验，一边指导学生观察，又把实验现象用符号标在实验图上。若用“＋”表示磁通量增加，用“－”表示磁通量减少，且将分析过程和分析结果板书如下：

通过以上的分析、比较和综合，学生感到楞次定律易于理解了，且可简记为“来之拒，去之留”。应用易行。

这种以实验为开端的“实验─观察─思维─理解─记忆─应用”一系列心理活动和操作活动的有机结合，可有效地突破这类难度较大的教学内容。同时，也进行了一次较全面的思维活动训练，是培养学生类比思维，理论联系实际，以及空间想象和逻辑推理能力的极好机会。

在教学中，许多演示实验或学生实验，若不是事先就告诉学生选用哪种仪器，如何去做，而是让学生根据已有知识和掌握的规律去“设计”实验。这样有利于创造思维能力的开发。