如何通过物理实验掌握知识
【摘要】：物理实验是物理教育的主要辅助手段，也是学生掌握知识和应用知识的重要途径之一。本文初步探讨了学生通过物理实验掌握知识的能力，手脑并用的实际操作能力，独立思考问题的能力，解决问题的能力，从而提高学生的综合素质。
物理实验是研究物理学的重要方法和手段，加强实验教学，不仅可提高物理教学效果，还可提高学生的实验素质，有助于培养学生的创造性学习能力。初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验，它们都是很好的素材，只要教师做实施素质教育的有心人，对它们合理地加以应用，就会收到良好的教学效果。
几年来，我们认真调查研究了学生学习物理的思想状况，我们发现在做演示实验的基础上，认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段，是大面积提高初中物理教学质量重要的一环。但是，在教学过程中，演示实验和学生分组实验都存在着一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程，它无法代替学生自身的学习活动。同时，在学生物理分组实验中，常出现两种情况：一是学生多，仪器少，实验中常出现“男同学抢着做，女同学怕动手；成绩好的积极做，成绩差的旁边坐”的倾向；二是由于初中学生实验能力差，学生对实验的注意力常常集中在操作上，教师忙于协助学生排除故障，师生完全处于被动状态，以致无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的形式后，学生在教师的指导下边看书、边实验、边思考、边讨论，以物学理，能较快地掌握物理知识，易纠正学生实验中出现的不良倾向，有利于学生实验能力的培养。
一、使学生形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度
教师在做演示实验时，必须把准确无误的物理现象清晰地展现在学生面前，让每个学生看清楚，使学生确信定律、概念的客观性。所以，教师必须是一个坚定的唯物论者，要具有严谨的科学态度。在学生分组实验中，要以得出的数据来验证或推导出定律、公式，绝对不允许涂改实验数据，使之与物理定律、公式相符；而应协助学生找出错误原因，重做实验，直到得出正确的结论为止。只有这样，才可使学生逐渐形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度。
二、培养学生的实验操作能力
学生的实验操作能力的高低对他们今后的工作和学习有着重要的影响。生活中，小到照明电路的安装，各种物体质量的测量，大到交通运输和生产劳动，都需要这方面的能力。所以，教学大纲把培养学生的实验操作能力作为素质教育重要的一个方面。物理实验本身就是一个操作过程。学生分组实验，每个人都有操作机会；在演示实验中，可让部分学生配合教师一起完成实验，条件许可时，可将演示实验改为学生实验；课外小实验更是学生操作的.天地，如在学习量筒、弹簧秤、天平等知识后，可布置小实验自制天平、量筒、橡皮测力计等，学生的积极性一定会很高，效果一定会更好。总之，应尽量多给学生亲自动手动脑的机会，这对提高学生的操作能力是很有帮助的。
三、着眼于做，突出实验教学的实践性
学习最根本的途径是学习者自己的活动，把这一原则应用于教学过程，就应该放手让学生动手、动脑探索万物，通过活动及其协调，逐步形成、发展和丰富自己的认知结构。物理实验教学作为一种基本活动形式，应当努力通过动手做的实践活动，突出实验教学的实践性。1.要开拓实验的范围。演示实验在物理实验中占有“绝对多数”的比例。我们有必要想方设法将尝试实验扩展到学生自己动手实验，可以把演示实验通过改进、改组和改造等方法适合于学生自己去实验。2.增加实验时间。将主要在课上实验的时间向课外延伸。由于课外活动的时间比较充裕，形式上可灵活多样，并照顾到学生的兴趣、爱好等特点，有针对性地通过实验操作加强学生动手能力的培养。
四、着重思考，注意实验教学的启发性
物理实验是以充分调动学生的各种感官为前提的一个综合学习过程，因而必须通过有效的刺激，去强化实验教学的启发性，努力使实验过程中出现的实验现象或实验结果能够激励学生进行深入的思考。物理实验对被动接受间接经验为主的学习者来说，其本身就具有一定的新颖性和趣味性，加上物理实验本身就具有较强的启发性，新颖、意想不到的现象会吸引和诱导学生在进行认真观察、操作的同时，积极去“深省”和“回味”。但学生实验中有一大部分是测量性和验证性的实验，为了防止学生在实验中懒于思考或不求甚解，满足于简单机械操作的倾向，需要教师在增强实验过程的启发方面下工夫。
五、着眼于疑，强化实验教学的探索性
教学的过程就是教无疑者有疑、教有疑者无疑的过程。在物理实验教学中，教师要不失时机地设疑，造就强烈的问题情境，进而引导学生通过实验进行积极的探索活动，促进手脑结合和创新能力的培养。为了强化实验教学的探索性，要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想，这样对培养学生的创新能力是大有益处的。牛顿正是根据苹果落地现象进行猜想，进而发现了万有引力。因此，在实验教学中，要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案，选择实验器材，再用实验去验证，这样对学生创新能力的培养才是有积极作用的。
六、扩大实验教学的自主性
实验过程要给学生留有较充分的思维空间，充分发挥学生在实验过程中的主观能动性，调动学生思维的积极性、主动性。培养学生逐步形成独立引出实验步骤，独立选择实验器材，独立进行操作实验，独立设计记录表格，独立分析实验结果的能力，使学生能够独立地提出问题，尤其是能在别人看来没有问题或不能问题之处提出有些新意或有价值的问题，体现创新能力。
在实验教学中，学生运用形象思维在头脑中形成实验方案，需要通过实践的检验，才能判断是否可行，设计过程中的错误和缺陷也只有在实践中才能不断地修正，脑的活动不断纠正着手的失误，手的操作同时也不断修正脑的错误，手脑结合，相得益彰。因而，物理实验教学中促进手脑的有机结合是物理实验的客观要求，又是培养适应经济时代的创新人才的要求。
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