物理（心得）之中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

1、物理論文的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，簡而言之，物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中的作用問題。這個(gè)問題并不新鮮。前任們已經(jīng)有很多論述，其中有很多洞察力。這個(gè)問題看起來并不復(fù)雜，答案似乎很明顯，沒有必要深究。但是，這個(gè)問題無論在理論上還是實(shí)踐上，仍然需要解釋和進(jìn)一步。例：物理實(shí)驗(yàn)在整個(gè)物理教育中確切處于什么位置？是教學(xué)方法還是教學(xué)方法？或其他什么？在教育實(shí)踐中，我們覺得物理實(shí)驗(yàn)對教育確實(shí)有效，但這種作用不僅限于物理實(shí)驗(yàn)嗎？近年來，計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)錄制照片、激光電視光盤等許多現(xiàn)代教育手段首次滲透到物理教育領(lǐng)域，以其獨(dú)特的優(yōu)勢引起了人們的關(guān)注，這對于教師和學(xué)生操縱實(shí)際儀器的傳

2、統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式無疑是一大沖擊。那么，仔細(xì)準(zhǔn)備和執(zhí)行那些耗費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用的實(shí)際實(shí)驗(yàn)需要人力和財(cái)力嗎？這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的獨(dú)特功能如何在教與學(xué)的過程中發(fā)揮作用？一、物理實(shí)驗(yàn)的感官功能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生們要練習(xí)觀、聽、手等，通過感覺和認(rèn)識認(rèn)識客觀世界，通過頭腦反映物體的各種物理屬性、各部分和整體運(yùn)動和靜止的形象。這就是物理實(shí)驗(yàn)的感覺功能。美國物理教師協(xié)會會長喬？梅爾引用老師的格言說：“說吧，我會忘了的.給我看，我會記住的.關(guān)于我，我一定要學(xué).我想這說明，手在聽力、觀看、實(shí)踐中的作用并不完全相同。一般認(rèn)為，課程以聽為主，補(bǔ)充。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生的聽、看、手操作都同時(shí)動員起來。這個(gè)功能在理論教育中沒有。物理實(shí)驗(yàn)的

3、感官功能中最重要的是科學(xué)觀察。據(jù)悉，科學(xué)觀察是人們通過感官或在科學(xué)儀器的幫助下，通過有目的的、有計(jì)劃的、客觀的對象來獲得科學(xué)事實(shí)的活動。特別是現(xiàn)代科學(xué)興起的實(shí)驗(yàn)方法，本質(zhì)上是創(chuàng)造一種人為條件進(jìn)行控制的觀察。因此觀察是科學(xué)研究中最基礎(chǔ)、最廣泛的實(shí)踐活動，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。無論是示范實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，課外實(shí)驗(yàn)都離不開科學(xué)觀察。教師首先要在教學(xué)中告訴學(xué)生如何觀察、觀察什么，然后加以啟發(fā)嗎？通過觀察需要知道什么呢？例如，將水和水銀裝入玻璃容器，如圖2-1所示。如果學(xué)生們不仔細(xì)觀察，就不會發(fā)現(xiàn)他們的液面形狀的差異。如果教師不啟發(fā)學(xué)生正確、仔細(xì)地觀察、告訴學(xué)生正確的讀數(shù)的方法，學(xué)生也不能掌握

4、對觀察結(jié)果的讀數(shù)，不能充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的感覺功能。對同一現(xiàn)象，觀察者有不同的認(rèn)識和觀念，即不同的知覺效果。例如，同一張x光照片可能是醫(yī)生診斷疾病的重要資料，對門外漢沒有用。物理實(shí)驗(yàn)的感覺功能，也體現(xiàn)在觀察和理論的聯(lián)系上。對于在同一對象中發(fā)生的現(xiàn)象，有些同學(xué)知道在觀察中必須將理論知識應(yīng)用到現(xiàn)象觀察中，但大多數(shù)同學(xué)更傾向于接受觀念中的事實(shí)。在第四屆全國中學(xué)生物理競賽中進(jìn)行的預(yù)考第二次提問中，如圖2-2所示，存在這樣的實(shí)驗(yàn)問題。標(biāo)題a通過鏡頭o倒置在燈光屏幕上，放大實(shí)際圖像，保留燈光屏幕、燈光和鏡頭的情況下，在b點(diǎn)能看到實(shí)際圖像嗎？此問題的正確解決方法是將眼睛放在屏幕的原始位置，然后查看原始屏幕的位

5、置。但是據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)，約有四分之三的學(xué)生直接把眼睛放在b上觀察，用眼睛代替屏幕就能看到圖像。特別是，超過一半的這些學(xué)生沒有放棄這種觀察。繼續(xù)睜大眼睛看不到認(rèn)為應(yīng)該在b上看的圖像，但沒有移動觀察點(diǎn)，在答卷上留下了“將在b上看到反向放大的實(shí)像”等觀察記錄。這個(gè)例子說明了學(xué)生頭中原部分起到像屏幕一樣的眼睛作用的概念對當(dāng)時(shí)的觀察有多大的影響！因此，只有正確地將觀察和理論聯(lián)系起來，才能充分有效地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的感覺功能。在物理實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)觀察應(yīng)該看作是與理論有機(jī)聯(lián)系的整個(gè)過程。同樣，物理實(shí)驗(yàn)的感覺功能的作用過程也是充滿理論的探索過程。因此，物理實(shí)驗(yàn)不能用作理論附屬的手段和工具，本身就充滿了理論的認(rèn)識過程，因

6、此實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是為學(xué)生提供學(xué)習(xí)理論的感性資料，為理解深奧的概念鋪上階段的觀念是不完整的。物理實(shí)驗(yàn)的感官功能，有助于培養(yǎng)學(xué)生的小腦兼用能力。學(xué)生要想親自實(shí)驗(yàn)，首先要理解實(shí)驗(yàn)原理。操作實(shí)驗(yàn)儀器和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生們都要有思維的指導(dǎo)。在思維指導(dǎo)下進(jìn)行的熟練操作也是創(chuàng)作的源泉。二、物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練功能在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，物理實(shí)驗(yàn)還訓(xùn)練學(xué)生掌握測量工具、物理儀表講座的功能。通過物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)掌握科學(xué)研究的方法?？蒲蟹椒ê芏啵瑢?shí)驗(yàn)就是基礎(chǔ)科學(xué)研究方法。我們把中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)按訓(xùn)練技能分為五類。不同類型的實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有不同的訓(xùn)練功能。1.練習(xí)實(shí)驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)的主要目的是訓(xùn)練學(xué)生掌握物理測量工具和儀器基本

7、技能，準(zhǔn)備其他物理實(shí)驗(yàn)。是(1)用溫度計(jì)測量溫度；(2)用天平測量物體的質(zhì)量。(3)使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)踐；(4)練習(xí)使用萬用表測量電阻；(5)示波器的使用練習(xí)。這些實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練程序：理解檢查測量掌握。2.觀察實(shí)驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)的主要目的是訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)觀察的基本方法，了解特定的基本物理現(xiàn)象。例(1)研究萘的熔化過程。(2)觀察布朗運(yùn)動。(3)觀察磁鐵在電流中的作用。(4)觀察雙縫干涉現(xiàn)象。(5)觀察超重和失重現(xiàn)象。這些實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練程序：懷疑觀察分析結(jié)論。歸納實(shí)驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)旨在訓(xùn)練學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)歸納方法。實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)是從個(gè)別到一般的認(rèn)知方法，物理學(xué)就是根據(jù)研究的目的人為地控制條件，在很多實(shí)驗(yàn)事實(shí)中尋

8、找普遍的特征來制定規(guī)律。示例(1)演示整個(gè)電路歐姆的定律；(2)研究加速度與力、加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系。(3)理想氣體3定律理想氣體狀態(tài)方程；(4)顯示電磁作用的法拉第電磁感應(yīng)定律。這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)基本程序：命題觀察歸納結(jié)論4.驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)這種實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的是訓(xùn)練學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法。在做實(shí)驗(yàn)之前，一定不能讓學(xué)生確認(rèn)結(jié)論是真理！實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法即實(shí)驗(yàn)演繹法是一種推理判斷和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后的研究方法。物理學(xué)家通常從已知的物理推理或哲學(xué)思想中進(jìn)行推理，提出假設(shè)和預(yù)言，實(shí)驗(yàn)性地檢驗(yàn)其真實(shí)性，以確定或否定結(jié)論，得出可靠的結(jié)論。這種實(shí)驗(yàn)可以將想象力推理、判斷等思維方式緊密地結(jié)合在一起，訓(xùn)練學(xué)生充分開發(fā)認(rèn)識能力。鼓勵學(xué)生大

9、膽的構(gòu)想，大膽的革新，開發(fā)預(yù)見能力。例(1)公共點(diǎn)力的合成；(2)驗(yàn)證向心力的公式；(3)碰撞時(shí)動量守恒；(4)驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。(5)確認(rèn)波-馬的規(guī)律。(6)驗(yàn)證異常氣體狀態(tài)方程。這些實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練程序：推論測量驗(yàn)證結(jié)論。5.異常實(shí)驗(yàn)理想實(shí)驗(yàn)的目的是訓(xùn)練學(xué)生理解想象實(shí)驗(yàn)的思維方式。理想性實(shí)驗(yàn)是在已有實(shí)踐的基礎(chǔ)上通過合理的推理和判斷得到的理想條件下研究物理學(xué)規(guī)律的一種方法。在中學(xué)物理教學(xué)中這種研究方法的幫助下，將有助于學(xué)生確立概念和認(rèn)識規(guī)律，發(fā)展學(xué)生的想象力和邏輯推理能力。例(1)建立“即時(shí)速度”概念；(2)伽利略研究物體慣性和無摩擦的傾斜實(shí)驗(yàn)。(3)建立“場強(qiáng)”的概念。這些實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練

10、程序：基礎(chǔ)想象力推理結(jié)論。三、非語言溝通功能春雨“濕潤的沉默”。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也像春雨無聲地滋潤著眾多生物一樣，無聲地用自己的言行教育學(xué)生。這種非語言傳播功能也可以稱為教育功能。教的功能即教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過自己的行為方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)。生動直觀的實(shí)驗(yàn)?zāi)軜O大地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣和好奇心。學(xué)生們關(guān)心物理，積極學(xué)習(xí)的時(shí)候，教育可以用更少的努力取得更多的效果。例：談到滲透概念的時(shí)候，請出示“能盛水的篩子”。先用篩子放水，自然體就盛不了水。然后用石蠟浸泡在體內(nèi)，還能盛水到體！在實(shí)驗(yàn)中，使用一個(gè)儀器和它的組合器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)。教師的行動方式、一舉一動都是一種無聲的語言

11、，這種無聲的教育效果不容低估?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)本身要求實(shí)驗(yàn)者實(shí)事求是，誠實(shí)地?cái)[姿勢。我們可以通過自己的實(shí)驗(yàn)行為和實(shí)驗(yàn)態(tài)度，嚴(yán)格要求學(xué)生現(xiàn)實(shí)，忠實(shí)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；尊重客觀事實(shí)，避免主觀猜測。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)問，絕對不能粗心。理論與現(xiàn)實(shí)相關(guān)，不怕困難和失敗。積極的思考，培養(yǎng)創(chuàng)新精神等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也發(fā)生了很多偶然的事件，有些出乎意料，但大部分都是意外。如果出現(xiàn)這種偶然事件，也不要無視，認(rèn)為是小事，就放了吧。不要驚慌，不能隨便解釋，敷衍了事。例如，電帶已知的電荷，其他電荷帶異種電荷，則逐漸接近電。如果帶的電荷不多，則應(yīng)稍微減少電器的指針角度。但是電荷很大的時(shí)候，電器的指針角度反而會變大。出現(xiàn)意外現(xiàn)象時(shí)，必須不要胡亂猜測或臆測，縝密思考后，要做出正確的答復(fù)。有些問題即使不能當(dāng)場回答，以后也要找資料研究。教師不能總是忘記無言的行為都是死罪。四、物理實(shí)驗(yàn)評價(jià)功能長期以來，我們對學(xué)生掌握物理知識的評價(jià)形式是紙質(zhì)考試，通過實(shí)驗(yàn)的評價(jià)功能，少集中診斷，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)困難和學(xué)習(xí)方法。國際物理教學(xué)通訊 1989年第2-3期第2頁e？Ljosscm說：“實(shí)驗(yàn)室工作和實(shí)驗(yàn)車間工作，體現(xiàn)了誠信。因?yàn)樵谟脤?shí)物而不是言語來表達(dá)自己的時(shí)候，不能用模糊的手法隱藏自己的