物理小實(shí)驗科學(xué)小論文

　　實(shí)驗，作為探究物理規律的重要手段，有其他教學(xué)手段不可替代的功能。下面我們來(lái)看看物理小實(shí)驗科學(xué)小論文，歡迎閱讀借鑒。

　　摘要：本文認為實(shí)驗教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，培養學(xué)生的觀(guān)察能力、質(zhì)疑思想和解決問(wèn)題的能力，提升學(xué)生探究未知現象的能力，同時(shí)能使學(xué)生養成實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和合作交流的意識。

　　關(guān)鍵詞：物理學(xué)，課堂教學(xué)手段，實(shí)驗，教學(xué)設計，課程目標

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，物理課堂教學(xué)手段也在悄然發(fā)生變化，尤其多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中得到廣泛的運用，實(shí)驗教學(xué)好像被弱化了，實(shí)驗變成了課堂的點(diǎn)綴，少做實(shí)驗，不做實(shí)驗，或者用視頻和動(dòng)畫(huà)代替實(shí)驗，已然成了教學(xué)的趨勢。這是物理教學(xué)進(jìn)步還是退化？筆者認為：物理作為自然科學(xué)的重要組成部分，離開(kāi)了生活，離開(kāi)了實(shí)驗，也就缺少了其生存的土壤。實(shí)驗在物理教學(xué)中具有不可替代的作用，以講實(shí)驗代替做實(shí)驗，以視頻或動(dòng)畫(huà)代替實(shí)驗，只會(huì )讓物理變成一門(mén)純粹的知識性學(xué)科，枯燥無(wú)味不說(shuō)，還扼殺了學(xué)生的好奇心、創(chuàng )造性、質(zhì)疑的精神和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)對知識的掌握也是無(wú)益的。

　　物理學(xué)早先來(lái)源于希臘文Φυσιζ，意為自然規律，可延伸為自然及其發(fā)展規律，現在指研究物質(zhì)運動(dòng)的最一般的規律及物質(zhì)基本結構的科學(xué)。物理學(xué)是實(shí)驗科學(xué)，實(shí)驗是物理學(xué)的基礎。凡物理學(xué)的概念、規律及公式等都是以客觀(guān)實(shí)驗為基礎的，即物理理論絕不能脫離物理實(shí)驗結果的驗證。

　　實(shí)驗，作為探究物理規律的重要手段，有其他教學(xué)手段不可替代的功能。多媒體也好，影像和動(dòng)畫(huà)也罷，他們只是教學(xué)的輔助手段，只能是對實(shí)驗的補充和延伸，其功能可以將囿于場(chǎng)地和觀(guān)察范圍，無(wú)法在課堂呈現的大型實(shí)驗或微觀(guān)實(shí)驗，在課堂呈現在學(xué)生面前，而它絕對無(wú)法具有替代實(shí)驗的功效。因為無(wú)論是課堂演示實(shí)驗，還是驗證性實(shí)驗、測量性實(shí)驗、探究性實(shí)驗、設計性實(shí)驗、學(xué)生分組實(shí)驗等，它能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )造能力，學(xué)會(huì )科學(xué)探究的一般方法和過(guò)程，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。往往一些小的實(shí)驗，對學(xué)生各種能力的培養具有大作為。

　　縱觀(guān)所有實(shí)驗，它具有如下特點(diǎn)。

　　首先，實(shí)驗能激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，增強對探究實(shí)驗奧秘的渴望。

　　每個(gè)人都有獵新、獵奇的天性，都有探尋未知現象的渴望，這是人的本能。課堂上，教師如果能巧妙地創(chuàng )設情景，再配以一些小的實(shí)驗，往往能激起學(xué)生強力的好奇心。如在《楞次定律》這堂課，老師開(kāi)篇介紹，暑假外出旅游，在一道觀(guān)偶得高人指點(diǎn)，學(xué)了一點(diǎn)氣功，現在向各位同學(xué)展示一下。桌面上呈現的是用尖針支撐等臂杠桿，杠桿兩邊分別配很輕的鋁環(huán)和配重砝碼，教師的袖管內藏有釹鐵硼強磁性磁體，教師在擺好架勢推向鋁環(huán)的過(guò)程中，雖然并沒(méi)有碰到鋁環(huán)，但觀(guān)察到鋁環(huán)隨手推的方向在移動(dòng)，當收手的時(shí)候，環(huán)隨著(zhù)收手的方向而運動(dòng)。這樣激起了學(xué)生強烈的興趣，興奮之余，教師向學(xué)生展示袖中乾坤，讓學(xué)生猜想產(chǎn)生現象的可能原因，從而激發(fā)學(xué)生探求奧秘的欲望。本實(shí)驗，磁體插進(jìn)和拔出過(guò)程中，鋁環(huán)充當了磁體的功能，從而引入猜想：在磁體插入和拔出的過(guò)程中，環(huán)中可能產(chǎn)生了電流及可能的方向，并設計實(shí)驗進(jìn)行探究。這樣可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，增強學(xué)生學(xué)習物理的興趣。

　　其次，實(shí)驗能培養學(xué)生觀(guān)察能力、質(zhì)疑能力和運用知識解決問(wèn)題的能力

　　科學(xué)實(shí)驗同被動(dòng)的經(jīng)驗、單純的觀(guān)察之間有很大的不同。僅僅停留在觀(guān)察試驗上還不能稱(chēng)為科學(xué)實(shí)驗和方法，還必須使觀(guān)察試驗和理論研究結合起來(lái)。實(shí)驗過(guò)程中，通過(guò)學(xué)生的觀(guān)察、對比、質(zhì)疑、思考，以及運用已有知識解決問(wèn)題，提升知識的靈活運用能力，達到科學(xué)、技術(shù)、社會(huì )的有機結合，也就是我們通常所說(shuō)的“STS”。愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：知識不能單從經(jīng)驗中得出，而只能從理智的發(fā)明同觀(guān)察到的事實(shí)兩者的比較中得出。

　　同樣，在《楞次定律》這堂課收尾時(shí)，可以讓學(xué)生做一個(gè)對比實(shí)驗。讓等質(zhì)量的鐵塊和釹鐵硼強磁性磁體穿過(guò)銅管，觀(guān)察不同的實(shí)驗現象。實(shí)驗時(shí)，兩位同學(xué)手握長(cháng)一米二左右相同的銅管，使其豎直放置，兩同學(xué)分別從一端管口靜止釋放鐵塊和磁體，要求從另一端接住物體。實(shí)驗過(guò)程中，放鐵塊的同學(xué)很難接住物體，而用磁體做實(shí)驗的同學(xué)可以十分從容的接住物體，且屢試不爽。這樣就激起同學(xué)質(zhì)疑，為什么兩個(gè)等質(zhì)量的不同種物體，在穿過(guò)銅管時(shí)會(huì )形成巨大的反差？磁體在穿越銅管時(shí)，為什么會(huì )產(chǎn)生較大的阻力？同學(xué)們在交流探討的過(guò)程中，可以充分運用已有知識解釋這種現象，提升了學(xué)生運用知識解決問(wèn)題的能力。

　　認真、細致、深入是觀(guān)察能力的重要品質(zhì)之一，也是科學(xué)工作者的基本素養和要求。許多自然現象和實(shí)驗中的物理現象，有時(shí)是稍縱即逝。只有認真、仔細地觀(guān)察，才能捕捉到所要觀(guān)察的現象；只有深入地觀(guān)察，才能發(fā)現細微的變化和隱蔽的特征。再如，在研究超重和失重現象時(shí)，觀(guān)察站在磅秤上的人下蹲和起立兩過(guò)程中磅秤讀書(shū)的變化，將運動(dòng)過(guò)程與磅秤的讀數的變化一一對應，從而對超重和失重的本質(zhì)和產(chǎn)生原因能更加充分的理解。

　　第三、實(shí)驗能培養學(xué)生探究未知現象的能力，學(xué)會(huì )運用科學(xué)方法有目的地去嘗試實(shí)踐。

　　科學(xué)家提出某些假設或預見(jiàn)，為對其進(jìn)行證明，籌劃適當的手段和方法，根據由此產(chǎn)生的現象來(lái)判斷原設計假設，或預見(jiàn)真與否即為科學(xué)實(shí)驗。而學(xué)生探究實(shí)驗雖然有別于科學(xué)家的探究，但其思路、過(guò)程、方法與目的有其類(lèi)似之處。同樣，學(xué)會(huì )科學(xué)的探究方法，對培養學(xué)生的創(chuàng )新能力，提升學(xué)生思維品質(zhì)，養成細致、縝密的習慣，完善探求未知世界的能力等都有莫大的幫助。

　　如在單擺的碰鼻實(shí)驗中，為什么每次都能有驚無(wú)險？學(xué)生猜想可能是單擺在擺動(dòng)過(guò)程中遵循機械能守恒。這就需要學(xué)生設計實(shí)驗方案，如何測量下擺的高度和到最低點(diǎn)的速度，而高度的測量可以轉化為測量擺長(cháng)和最大偏角；速度測量的方案就更多了，光電門(mén)測速度，平拋測速度等等。通過(guò)對實(shí)驗數據處理，揭示其遵循的規律。通過(guò)評價(jià)、交流和反思，分析實(shí)驗產(chǎn)生誤差的原因，為更好地改進(jìn)實(shí)驗方案提供依據。

　　第四、實(shí)驗能培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度

　　堅持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，不僅是提高物理實(shí)驗質(zhì)量的要求，也是增強學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養創(chuàng )新型人才的需要。在物理實(shí)驗教學(xué)中，要求學(xué)生堅持實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，尊重客觀(guān)事實(shí)，以客觀(guān)事實(shí)為依據。如實(shí)地記錄實(shí)驗中觀(guān)察到的各種現象，做到嚴格地把實(shí)驗事實(shí)和自己對事實(shí)的解釋區別開(kāi)來(lái)。

　　例如，在探究《力的平行四邊形定則》，實(shí)驗采用等效原理，但在實(shí)驗的過(guò)程，由于存在誤差，用平行四邊形畫(huà)出的兩邊所夾對角線(xiàn)與單獨一個(gè)等效力總會(huì )存在偏差，我們要遵循實(shí)驗事實(shí)。另一方面思考改進(jìn)實(shí)驗以減少誤差的方法，如采用較長(cháng)的細線(xiàn)；確定拉力方向時(shí)標點(diǎn)盡量離結點(diǎn)遠一點(diǎn)；測力計盡量與桌面保持平行等等。這樣可以培養優(yōu)秀的實(shí)驗品質(zhì)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

　　第五、實(shí)驗能增進(jìn)學(xué)生團隊意識與合作交流的意識。

　　實(shí)驗的過(guò)程中需要學(xué)生間的協(xié)作，尤其在學(xué)生分組實(shí)驗中，需要相互間的分工與協(xié)調，而這種合作與交流不但可以培養團隊精神，而且增進(jìn)學(xué)生間的默契，這也是未來(lái)社會(huì )所需的重要品質(zhì)。

　　如在探究《決定導體電阻的因素》這一分組實(shí)驗中，就需要學(xué)生間的分工協(xié)作，電路的連接、表格的設計、實(shí)驗的控制、電表讀數、數據的測量等等，在分工合作過(guò)程中增強學(xué)生間的協(xié)調能力，增強團隊意識。

　　當然在重視課堂實(shí)驗的同時(shí)，并不是復古或全盤(pán)否定多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的作用，多媒體技術(shù)恰恰是對課堂實(shí)驗的完善和補充。如一些大型的實(shí)驗、微觀(guān)實(shí)驗、模擬實(shí)驗等，或者一些受場(chǎng)地影響無(wú)法在課堂中呈現的實(shí)驗，可以通過(guò)視頻或多媒體模擬出。如觀(guān)察布朗運動(dòng)、宇宙飛船中的失重現象、帶電體或磁體周?chē)�的電�?chǎng)線(xiàn)磁場(chǎng)線(xiàn)、α粒子的散射模型等等，就要借助多媒體或視頻設施。

　　高中物理課程標準總目標提出：要求學(xué)生學(xué)習科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題。發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學(xué)探索興趣，有堅持真理、勇于創(chuàng )新、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，有振興中華，將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的社會(huì )責任感。了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟和社會(huì )的互動(dòng)作用，認識人與自然、社會(huì )的關(guān)系，有可持續發(fā)展意識和全球觀(guān)念。由此看出，物理課程教學(xué)承擔的不僅僅是知識傳授的功能，更承擔了對學(xué)生學(xué)習方法、思維品質(zhì)、探究精神和科學(xué)態(tài)度的培養，小實(shí)驗往往具有大作為。

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