浅谈试验在中学物理规律教学中的应用

物理学是一门研究自然界各层次物质运动规律的科学，物理实验可将自然现象去伪存真，由表及里，抛弃次要因素，突出主要矛盾，从而揭示事物本质。因此，实验是物理学的基础，是物理学前进的动力。中学物理教学的主要内容可由物理概念、物理规律及物理实验技能部分组成，这些内容和物理实验是密不可分的。

中学物理规律教学方法大致可以概括为两种：第一种是实验归纳法，是经过多次观察和实验进行归纳推理而得到。第二种是理论分析法，是根据已知的物理量，即物理概念和物理规律，经逻辑推理和数学推导而得到。中学物理所提到的物理规律大多数是通过第一种途径形成的。下面着重谈谈怎样从实验和观察入手帮助学生正确理解物理规律。

物理实验包括演示实验和学生实验两类。演示实验在物理规律教学中占有重要地位，物理规律一般反映了物理量之间的内在联系，所以阐述物理规律的形成的演示实验一般带有探索性。这类演示实验能启发学生思考，帮助学生总结出有关的物理规律。试验时，要引导学生进行“去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里”的思考，揭示物理规律，可以向学生先提出这样一个问题：“一杯水放在沸水锅中，保持杯底不触及锅底。当锅中的水继续用火烧时，杯中的水能够沸腾吗？”学生由于对沸腾的本质和条件以及物态变化中热传递的规律没有全面掌握，往往会错误的认为：只要不断用火烧，杯中的水肯定会沸腾。这时立即按提出的问题做这样一个演示小实验：保持锅中的水沸腾足够长时间，看到了杯中的水始终没有沸腾。这样先从实验事实否定同学们的判断，再由表及里的分析，液体沸腾必须达到两个条件：第一，达到沸点，第二，继续吸收热量。但锅中的水沸腾时间温度达到100℃，杯中的水也达到了100℃，杯中水和锅中水温度相同，锅中的水就不再向杯中的水传递热量，所以，杯中的水温度虽然达到了沸点，但不继续吸收热量是不会沸腾的。学生则从教师的演示实验中得到大量的感性知识，又由表及里分析思考，学生对舞台变化中的热传递规律有较为深入的认识。又如：为了使学生认识自由落体下落时间与物体质量无关的规律，教师可依次做如下演示实验：首先在同一高度，同时投放一枚硬币和一张纸片，结果硬币比纸片下落快。对此，有的学生认为，硬币重，下落快，纸片轻，空气阻力对其影响大，所以下落慢。实验之后，学生对现象的实质有所涉及，但真伪混杂。教师继续演示：把纸片揉成纸团，再和硬币从同一高度同时释放，让学生看到二者几乎同时着地。实验证明了第二种想法比较正确，逐渐去伪存真，由表及里。继续演示：想法把羽毛揉成团，挤出羽毛管中空气，让硬币、羽毛、塑料片同时从同一高度落下，三者落下的时间是相同的。学生又从教师所做的几个演示实验中得到大量的感性知识，经过由表及里的思考，认识到事物的本质，从而掌握了正确物理规律。

和演示实验相比，学生实验更容易激发学生强烈的求知欲和浓厚的学习兴趣，使学生变被动为主动，成为学习的主人。学生实验进行时，每位学生都处于动手操作过程中，课堂气氛容易活跃，要求学生多动手，可以培养学生实验操作能力，总结物理规律的能力。学生实验也是实施素质教育的关键环节。

例如：在凸透镜成像规律的学习中，充分利用分组实验，让学生自己操作，把蜡烛放在大于2F处时，在光屏上得到清晰的像，比较蜡烛与像的大小，像的倒正。把蜡烛放在2F点，观察比较蜡烛与清晰像的大小以及位置的变化。当蜡烛继续向透镜靠近，即在1F――2F之间时，观察光屏上像的大小及位置变化。通过学生亲自操作，他们对照相机、幻灯机成像原理及成像规律掌握较好。又如：练习使用压强计研究液体内部压强的规律的实验。实验前教师要测出盐水密度，以便在做对比性分析时，掌握各种液体内部深度相同时的压强比的数据，以及引导学生得出结论。实验时严格控制各小组的液体不要混用。压强计小盒浸入液体内深度的测量，即在同一深度向各个方向压强的测量时，如何保持深度不变是操作上的难点，要求学生寻找一个支撑点，这样可以防止手的抖动引起的误差。组织学生讨论试验结果时，不仅要注意实验的结论，更要注意试验条件，即当液体密度相同时，液体内部压强和深度成正比，在同种液体内部同一深度，液体对各个方向的压强相等，在不同液体内部同一深度，液体内部压强的大小与液体的密度有关。这样，保证学生的主体地位与充分发挥教师的主导作用有机的结合起来，学生的个性能得到很好的发展。通过观察和实验使液体压强的规律从大量的具体事例抽象出来。也可使学生知道科学家探索发现物理规律的过程，提高学生的观察能力和逻辑思维能力，培养学生的实验动手能力和创造能力，帮助学生掌握科学的学习方法，促使学生科学品质和世界观形成。

兴趣是产生动机的重要条件，学生只有对学习的对象发生了兴趣，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、真实和生动的特点，能激发矛盾使学生注意力高度集中。实验中又能提供定量测量的方法，使人们对自然的认识从定性了解提高到定量分析的水平，从而对自然本质给予深入的揭示。实验又能培养学生的观察实验能力，思维能力，分析和解决实际问题的能力，同时培养了学生对客观事物研究，具有实事求是的尊重客观事实，避免主观臆断的科学态度和科学作风。