湛玉清

物理實驗是有目的、有計劃地運用儀器、設(shè)備，在人為控制條件下，使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)，從而進行認(rèn)真觀測，獲取大量資料的一種科學(xué)研究方法。它的主要特點有二：一是可控性，二是可重復(fù)性。在物理教學(xué)中做的物理實驗是物理教學(xué)實驗，新課程注重科學(xué)探究，實質(zhì)上是注重真正體現(xiàn)物理學(xué)研究過程和方法的物理實驗。物理實驗教學(xué)在新課程實施中占有重要地位。

物理實驗在物理教學(xué)中更發(fā)揮著很重要作用，在教學(xué)過程中它能激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，在實驗的過程中創(chuàng)設(shè)有效學(xué)習(xí)環(huán)境、促進學(xué)生對知識的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和情感。那么，本文就以下幾點談?wù)勎锢韺嶒炑芯康幕痉椒ā?/p>

一、實驗歸納法

歸納法是一種由個別到一般的認(rèn)識方法。其特點是，實驗在前，結(jié)論在后，歸納法又可以分成兩種：一是從多個不同的實驗歸納出同一結(jié)論，如在研究聲音的許多實驗就是此類實驗，好象“聲音由振動產(chǎn)生的”這一結(jié)論，我們通過感受很多發(fā)聲的物體如人的喉嚨、敲起來的鼓以及正在彈奏的琴弦等，他們在發(fā)聲的時候都在不停的振動，從而歸納出結(jié)論，然后我們再用吊起來的乒乓球貼在各種音叉的旁邊，使振動具有可見性，這樣我們就可以再進一步去探索聲音的各種特性等。還有實驗就是探索規(guī)律的主要手段。這種實驗人們常稱為探索性實驗。二是在同一個實驗中測量不同的數(shù)據(jù)，再從這些數(shù)據(jù)中總結(jié)歸納出實驗結(jié)論，比如晶體熔化實驗、凸透鏡成像規(guī)律實驗。這些實驗需要學(xué)生在實驗的過程中，認(rèn)真收集不同的數(shù)據(jù)，從中歸納出正確的物理規(guī)律。晶體熔化實驗是通過記錄加熱時間與固體溫度并描點畫出熔化曲線圖進行歸納總結(jié)。凸透鏡成像規(guī)律實驗是通過記錄不同物距的成像性質(zhì)從而總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律。這兩個實驗都是通過大量的數(shù)據(jù)歸納出實驗結(jié)論的。

這種實驗方法能夠激活學(xué)生想象力，在學(xué)生歸納各種有著符合相同物理規(guī)律的實驗現(xiàn)象時，他們在這方面的思維也得到進一步的發(fā)展，而且他們對事物的觀察能力更得到了加強。那些探索性實驗更能使學(xué)生大膽思考，勇于創(chuàng)新，敢于實踐，對培養(yǎng)他們分析綜合能力有著重要的意義。

二、實驗驗證法

這是一種推理、判斷在前，實驗驗證在后的研究方法（即演繹法）。由于物理實驗具備檢驗科學(xué)真理性的根本屬性。而一些物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映，那么作為檢驗這種反映正確與否的標(biāo)準(zhǔn)不能是理論本身，同時又不能是客觀對象本身，因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致；另一方面，作為標(biāo)準(zhǔn)又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標(biāo)準(zhǔn)的條件，所以物理實驗是驗證假說，檢驗理論的標(biāo)準(zhǔn)。通過實驗完善理論體系，發(fā)展物理理論。實驗驗證法是與想象、推理、判斷等思維形式緊密結(jié)合起來的方法，是人們的認(rèn)識能力充分發(fā)展的表現(xiàn)。具體象阿米德定律的研究就是方法。阿基米德定律是研究浮力大小的規(guī)律的一個物理規(guī)律，它首先通過推理、判斷，確認(rèn)了排開水的重量與液體對物體的浮力的關(guān)系，完成從物體的重力→物體所受浮力的推理過程，這是一個判斷、推理的思維過程，只有在分析清楚實驗的根本原理，才能使學(xué)生真正理解，應(yīng)用起來才能得心應(yīng)手，然后再進行實驗，證實它們之間的等量關(guān)系。

此類實驗要求學(xué)生在有一定的思維能力的基礎(chǔ)上，通過思考、判斷、比較、推理找出物理規(guī)律中各種關(guān)系，然后進行實驗驗證，在驗證的過程中，就能提高他們發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力。

三、理想實驗的方法

理想實驗是人們頭腦中想象的實驗，是一種思維活動，是在實踐的基礎(chǔ)上，經(jīng)過推論、判斷得出理想條件下的物理規(guī)律的方法。將己有的知識經(jīng)驗及感知到的問題信息為依據(jù)，由研究對象的部分信息推測它所具有的全部信息，達(dá)到解決問題的目的。這類實驗最有代表性的實驗當(dāng)數(shù)牛頓第一定律的實驗了，實驗是在同一個斜面、同一高度滑下的同一輛小車，在粗糙不同的平面滑行的距離不同，從而說明阻力越小，滑行的距離越長，即運動速度改變越小。得出這一結(jié)論后再進行推論：當(dāng)阻力撤消以后，運動的速度就不會改變（即勻速運動）。牛頓第一定律本身描述的就是在沒有受到外力的作用時，物體的運動規(guī)律，而在我們這個地球上是不會出現(xiàn)物體沒有受力這種情況的，最起碼也會受到重力的作用，所以我們需要在研究物體在受到外力作用時的運動規(guī)律的基礎(chǔ)上進行想象，并推論出物體在不受外力時的情況。

在這類實驗的過程，學(xué)生能夠開闊思路，廣泛聯(lián)想，不僅可使他們重視思維的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、探索性和發(fā)現(xiàn)性，還可以重視直覺猜測的必要性和合理性，以及直覺思維與邏輯思維的有機結(jié)合和協(xié)調(diào)統(tǒng)一，這樣就能使思維品質(zhì)等得到了培養(yǎng)和提高。

四、結(jié)束語

我們知道，物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實驗既是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理課堂教學(xué)中實施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。著名物理學(xué)家楊振寧也曾對中、美兩國學(xué)生進行一番比較后指出：“中國的學(xué)生學(xué)習(xí)非?？炭啵A(chǔ)知識豐富、扎實，且善于考試。但他們卻普遍存在動手能力差，不善于提出問題等缺陷。”大量的資料信息表明：中國基礎(chǔ)教育最為突出的弊端之一，就是忽視了對學(xué)生進行動手能力的培養(yǎng)。“高分低能”正是在應(yīng)試教育思想的長期熏陶下結(jié)出的苦果。作為基礎(chǔ)教育學(xué)科之一的物理教學(xué)如何從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育？加大物理實驗力度，加強學(xué)生的觀察能力和動手能力的培養(yǎng)，是全面提高人的素質(zhì)必不可少的一個方面，希望物理實驗?zāi)軌虬l(fā)揮其應(yīng)有的作用。