实验在初中物理教学中的地位和作用_实验在初中物理的作用

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实验在初中物理教学中的地位和作用

孙汝松

摘要：实验既是初中物理教学的基础又是教学的重要内容初中物理实验的操作性不仅发展了学生的动手实践能力，而且还能培养学生的创新意识和科学的思维和科学的研究方法、实事求是的科学态度和科学作风。

物理实验是物理课程的的一个重要组成部分，它既是物理教学的基础，又是物理教学的内容。

关键词：初中物理;实验;地位;作用

一、实验是初中物理教学的基础

物理学是一门研究自然界各种物质运动规律的科学，从几百亿光年外的宇宙天体到10-15范围内的粒子，离开了对它们的观察和分析，将无法研究。物理实验可将自然现象去伪存真，由表面到内部，排除次要因素，突出主要矛盾，从而揭示事物的本质。如1820年奥斯特关于电流磁效应的著名实验说明，电流周围存在磁场;罗兰实验不仅表明运动的电荷对磁极有作用力，而且启示电流是由电荷运动形成的，从而使人们对电和磁的联系与本质有了深入的认识；“托马斯.杨双缝干涉”实验和“泊松亮斑”实验则直接摈弃旧的光的微粒说建立了光的波动说；α粒子散射实验则推翻了汤姆生的原子“枣糕模型”，建立了“核式结构”。因此，实验是学习物理学的基础，也是物理学进步的动力。

初中物理教学的主要内容可分为物理概念、物理规律及物理实验技能等，这些内容和物理实验也是密不可分。许多物理概念是建立在实验的基础上，如密度和压强等概念的建立，浮力是怎么会产生，大气对浸在其中的物体有压强，导体对电流有阻碍作用。如果这些问题离开了实验，学生只能死记硬背和被动接受，就不能感受物理现象的客观实在性和物理概念建立的必然性。

物理规律反映自然界物质运动的本质，物理实验是自然现象在实验室中的重现，如串联电路中电流处处相等，只有重力作用的情况下机械能守恒等。没有实验的研究，相应的规律就不能建立。2011版《初中物理课程标准》明确指出：“初中物理教学要以观察、实验为基础。观察现象，进行演示和学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，这种认识是理解物理概念和规律的必要基础。”2012年版《初中物理课程标准（修订版）》也明确指出：“物理是一门实验科学，通过演示和学生实验，能够使学生理解物理概念和规律的建立与实验的关系，培养学生一定的实验能力。”因此，实验是初中物理教学的基础。世界教育理论经历了“知识传授”、“能力培养”和“人格形成”三个发展阶段，对教育的要求越来越高。在以前学校教育以传授知识为主，在物理教学中物理技能的传授也是课堂教学所必备的。再后来，明确要求“培养学生的观察实验能力、思维分析能力、分析解决问题的能力，”而物理实验的开设为这些能力的培养提供了条件。当前教育的主流思想是引导学生“人格形成”，发挥学生的主动积极作用，使他们在教师的引导下通过自我探索和研究去认识周围的事物，掌握改造周围事物的本领，而随堂实验的应运而生和课外小实验的设计与制作为这些教学目的的实现创设了主动、自觉学习的教学模式，利于培养学生的创新意识和实践能力。

二、实验是初中物理教学的内容

课程标准明确规定初中物理教学的目标是：“培养学生初步的观察、实验能力”；“培养学生学习物理的兴趣、实事求是的科学态度和良好的学习习惯”。“学生应该初步具备的实验能力，主要是学会正确使用仪器进行观察、测量和读数，会分析实验数据并得出正确的结论，了解误差的概念，会写简要的实验报告“。因此，实验是初中物理教学内容之一，它应包含以下几个方面：

1.基本测量仪器的认识和使用。初中阶段学生涉及的测量仪器有刻度尺、天平、量筒、秒表、弹簧测力计、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱、电源、光具座等。教学中应强调认识和使用各种仪器的共性及个性。2.认真组织好初中19个学生实验的教学实施。

3.演示实验教师要按要求组织实施，如果没有现成的实验仪器时应该自力更生，采用替代仪器进行实验。

4.课本列举的课外小实验小制作要力争组织学生开展课外活动、进行设计、制作和实验，可分小组制作、演示、实验比赛等形式，能使课外活动生动活泼，引导学生健康发展。

初中物理物理实验的操作性不仅发展了学生的动手实践能力，而且还能培养学生的创新意识和科学的思维和科学的研究方法、实事求是的科学态度和科学作风。

一、实验能创设情境，激发兴趣，提高教学效率

“兴趣是最好的老师”，兴趣是产生动机的重要条件，学生只有对学习对象发生了兴趣，才能提高学习的积极性、主动性和创造性。物理实验具有直观、真实、形象和生动的特点，能激发矛盾，使学生注意力高度集中。实验又能提供定量测量的方法，使人们对周围事物的认识从定性了解提高到定量分析的水平，从而对周围事物的本事给予深入的揭示。

例如，讲解“凸透镜成像规律”时，若不安排实验，按照课本顺序平铺直叙也能把课文讲完，这就是灌输式的教学方法。若安排以下实验对激发兴趣，提高教学效率均能起到较好的作用。

(1)拿一只凸透镜给学生，让他观察观察外面的景物和观察自己物理课本上的文字，他会发现外面的景物倒立，课本上的文字随着自己移动凸透镜的时候会也会倒立同时也会变大变小。激发矛盾，提出问题：同样的凸透镜为什么观察事物为什么会不一样？(2)提出问题后就要解决问题，自然引出“凸透镜成像规律”实验。展示器：材光具座，上面的座可以插蜡烛、光屏、透镜，能来回移动，从刻度尺上能观察出它们之间的距离关系、蜡烛（做物体用）、光屏（白色的硬纸板作屏）、凸透镜（焦距在10～ 20 cm之间）

(3)利用器材器进行实验，并记下结果，总结凸透镜成像的规律。学生做实验，教师巡回并进行指导，实验结束，教师组织讨论、提问、进行总结。由生命科学的研究可以知，不同的信息对人体的大脑中不同的部位产生刺激作用，如文字信息传向左半脑，引起抽象思维，形成概念，完成数字计算和演绎；而实验观察所产生的形象信息和图景形象将传向右半脑，引起形象思维，形成空间图景。因而，实验教学的加强，可使教学活动中的文字信息和图形信息交替传递到大脑的左右不分，使大脑皮层的兴奋中心的抑制部分在左、右半脑出现并相互补充，思维品质能得到极大提高，学习效率也就相应地提高。

二、实验能培养学生的创新意识

随着科学技术的进步，世界各国经济发展的竞争趋于激烈，欲使我们的学生在将来的竞争中能立于不败之地，九必须培养学生的创新意识，而实验教学的和实验制作活动的开张，能起到这一作用。

例如，南师大物理系刘炳升教授组织的南京市中学生奥林匹克竞赛，要求学生用饮料瓶、四只胶卷暗盒、铅丝、自行车气门芯、木板、打气筒等器材，制作抑制小车，比赛在一次运动中哪个小组的车跑得最远。

又如，让学生设计，测量纸片下落的速度，测量一张纸的厚度，乒乓球放在高脚杯中，你怎样吹气，球才会跳出杯子呢？怎样证明空气也有质量？等实验，都能充分发挥学生的创新意识，对他们的人生道路的成功会起到不可估量的作用。

三、实验能帮助学生掌握科学的研究的方法

科学家进行科学研究，探索自然奥秘有很多方法，实验教学中对实验现象的分析也有特定的方法，他们之间有区别，但也有共性和相通之处。实验教学的开张，可以引导学生了解、体会、掌握一些基本方法，为他们今后成才和继续研究打下坚实的基础。实验教学中基本方法大概有如下几种：

1.实验验证法

这是一种判断、假设、推理在前，实验验证灾后的研究方法。这一方法在科学的发展过程中常用。如1920年卢瑟福预言，可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在，他把这种粒子命名为中子，1932年査德威克终于在实验中发现了这种粒子。又如麦克斯韦电磁理论的建立、中微子的发现、相对论的成功都是通过实验验证法而最终得到肯定的。

2.实验归纳法 这是一种实验在前，结论在后，实验就是探索规律的主要手段，由个别到一般的认识方法。物理学家常常格局研究的目的，人为的控制条件，从大量的事实中找出普遍的特征，形成规律。

在物理教学中，磁场对电流作用力的方向与磁场方向、电流方向的关系，电压和电阻对电流大小的影响，电流发热与电流、电阻、通电时间的关系都可用实验归纳法进行教学，从而使学生潜移默化地体会并掌握这些方法。

3．理想实验法

这是一种在已有实践的基础上，经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方法，它是人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，在实际中又无法做成的实验。在科学发展中很多理想实验在推动物理学的发展起到重要的作用。在物理教学中涉及伽利略理想实验、瞬时速度概念的建立、牛顿第一定律的建立都是理想实验方法的体现，要充分利用这些教材，培养学生想象、推理、判断的能力。

四、实验能培养学生的科学态度和科学作风

物理学科本身就要求对客观事物研究具有实事求是的精神，必须尊重客观事实，避免主观臆断。对实验中细微末节的现象，必须要有敏锐的观察能力，及时抓住要点，追根寻源才能获得科学上的重大突破。

在演示实验和学生实验的教学中，学生发现的一些现象，教师不应轻易否定，而应因势利导，培养学生的科学态度和科学作风。

例如，在测凸透镜焦距的实验中，一些同学发现，当烛焰和观察者位于凸透镜同侧时，能从凸透镜上看到一个倒立缩小的像和一个正立缩小的像。学生向老师提出这一问题时，教师首先要肯定他们善于观察现象，其次要引导学生认识：在两种介质的界面上反射和折射是同时发生的因而会出现两种像，对现象作了解释，培养了学生严谨的科学态度和科学作风以及善于发现问题的科学洞察力。对于学生实验中出现测量和计算的数据不能符合预期结果时，应要求学生认真分析实验操作步骤和数据计算过程，造成错误的元婴，再重新测量或计算，争取得到满意的结果，而不应该用涂改实验数据，造成假的结果去满足实验目的要求。这一做法培养了学生实事求是的科学态度。

综上所述，为了更好地进行物理教学，必须加强实验教学，改变重讲述、轻实验的教学方法。在物理教学中，教师用生动语言和有趣的实验，把物理课题以新奇的方式揭示在学生面前，会使课堂气氛活跃，引人入胜，从而培养学生的学习兴趣，并在乐趣中获得知识，巩固知识，这样的教学方法，有助于培养和提高学生的创新意识和创新能力。因此，我们必须认真对待实验，认真做好实验教学。参考文献：

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