下面是小编为大家整理的跟随科学家脚步,供大家参考。
跟随科学家脚步， 重演物理知识形成过程
------浅谈实验教学方法
封超兰 （ 河池学院
物理与电子工程系， 广西
宜州
546300）
摘 要：
物理是一门以实验为基础的基础科学， 实验是物理学最基本的、 最重要的研究方法。
杨振宁说：
“很多学生在物理学习中形成一种印象， 以为物理学就是一些演算。
演算是物理学的一部分， 但不是最重要的部分， 物理学最重要的部分是与现象有关的。
绝大部分物理学是从现象中来的， 现象是物理学的根源。
” 物理实验本身就是物理学现象的重演，是物理教学中不可分割的重要内容， 同时实验是物理教学的必要手段； 物理学是以实验为基础的科学， 物理教学必须以实验为基础。
通过实验来体验学习， 能使学生自己更真切地认识物理， 使实验教学成为主要的教学内容资源， 并成为整个教学活动的中心。
关键词：
物理； 教学； 科学实验
纵观多年的物理教材， 从义务教育人教版的 17 个学生必须操作的实验， 到新课标人教版教材， 把学生的探究实验增加 36 个， 曾经的教师演示实验也改成了学生深入学习的实践或调查。
随着素质教育政策的实施， 越来越注重学生的动手操作能力， 而不再是停留在单纯的只是吸收。
通过实验教学， 让学生懂得什么是实验， 怎样进行实验以及怎样去进行新的科学探究。
同时， 通过实验探究， 让学生感受到发现问题、 解决问题的喜悦， 体验到学习的乐趣， 让学生亲身体验屋里的奥妙， 并逐步培养学生的实验能力和创新意识， 跟随着科学家的脚步， 重演物理知识的形成过程， 懂得知识的来之不易， 体会其中的科学方法与探究的乐趣，从而更进一步巩固物理知识， 形成实事求是的科学态度， 从而全面提高物理教学的质量， 也为科学的探究打下基础。
但是， 实验的教学还没得到全面的普及， 以及实验的仪器设备还不能满足学生实验的使用。
一、 实验教学的概念
所谓实验教学方法， 就是真实性的科学实验的模仿， 就是人们根据研究的目的， 利用科学仪器设备人为地控制或模拟自然现象， 排除干扰、 突出主要因素，在最有利的条件下去研究自然规律， 通过科学选题、 设计、 方法、 步骤、 记录、分析、 整理实验材料的过程验证理论或得出新原理的一种物理教学方法。
二、 实验教学的意义
随着国家执行创新政策， 在实行新课标、 运用新教材的过程中， 我们应该加强实验教学。
首先， 物理实验教学为发现物理规律提供丰富的感性材料。
在实验教学中， 学生可以得到更真实的观察， 和对客观规律更直观的认识， 物理世界的人是更加全面加深了学生对物理概念、 原理和定理的理解， 激发学生学习物理的兴趣； 其次， 在实验教学的过程中， 教师的教与学生的学组成的双边活动， 更加促进师生之间、 学生之间多层次多方式的交流与沟通， 让学生在实验中学习知识的同时也学会了彼此间的合作、 共同探讨真理的集体精神。
另外， 实验教学能够
培养学生的观察能力， 提高对物理现象的分析能力。
在实验教学中， 要求学生分组合作， 相互协调， 并要求学生仔细观察， 记录观察到的现象， 同时思考分析现象产生的特征与原因， 总结物理规律， 逐渐形成严谨的思维能力、 边观察边思考等能力。
再次， 实行实验教学， 让学生把理论与实际联系起来， 让他们自己也当一回科学家， 通过实验探究， 让学生亲手发现问题、 解决问题， 从物理现象中培养学生探究的精神和创造性。
同时也让学生在了解物理实验方法的同时培养实事求是的科学态度。
三、 实验的分类 1、 中学物理实验主要有一下四种方式， 即：
演示实验、 边学边实验、 分组实验和课外实验。
（1）
演示实验是指课堂上主要由教师操作表演的实验， 有时可以让学生充当老师的助手或让学生在讲台上完成的操作。
教师的演示对学生的实验技能和素养有一定的示范作用。
（2）
边学边做实验室是指学生在老师的指导下一边学习一边做实验。
由学生自主完成， 因而更能激起学生的积极性， 更有利于培养学生的实验技能。
（3）
分组实验就是学生在教师的指导下在实验室里利用整节课或连续两节课的时间进行分组实验的教学形式。
主要有验证性实验和探究性试验。
验证性实验室重在加深理解和牢固地掌握已学过的物理概念和规律， 而探究性试验重在为探索物理概念、 规律提供感性材料和根据。
（4）
课外实验是指学生按照教师布置的任务和要求， 在课外用一些简单的仪器独立进行观察和实验。
学生可以利用实验扩大物理知识领域， 更加深入生活探究， 联系实际， 养成学习物理的兴趣和独立学习的能力。
2、 按照不同的标准有不同分类
按照研究问题的质与量划分， 有定性实验、 定量实验和结构分析实验； 按实验的直接目的， 可分为探索性实验、 验证性实验和判决性试验； 按实验手段， 可分为对比实验、 模拟实验等。
四、 物理实验的基本程序
1、 实验课题的选择
实验课题要根据实际需要、 客观条件和实验目的来确定。
课题来源于教育实践、 教育理论文件和上级科研指南。
课题应体现创新性， 这种创新性既可表现为理论、 观点、 概念的创新， 又可以表现为方法上的创新以及应用领域的创新。
应具有一定的新异性、 实用性、 先进性、 可行性和教育性。
2、 实验的构思与设计
首先在运用已有的知识和科学思维方法对实验对象进行分析预测可能出现的情况， 形成初步设想。
然后根据需要探究的问题， 将要呈现出来的需要验证或探索的相关物理量， 来明确实验， 形成实验的大体思路。
在已有的原理和实验仪器下， 进一步完成实验的设计， 包括实验中需要用什么样的方法、 手段和实验仪器， 最后巧妙的将整个实验的内容设计出来。
3、 实验的具体实施
实验教学最主要的时候要对实验的实施。
在完成实验的构思与设计后那就要着手准备实验设备、 仪器、 材料等， 并把准备的实验设备按照实验方案装配成一个整体， 并进行调试， 熟悉仪器的使用和使用历史， 如发现问题， 则需逐步检查，
切莫急于求成。
安装调试好， 实验就可以开始进行了。
4、 实验的观测与记录
在实验中按照实验要求， 真确使用各种仪器仪表使实验现象重现出来， 在观察到实验出现预期的现象， 则可以对仪器仪表上显示的信息， 和实验现象进行精密的测量， 并记录下实验所需要的数据。
5、 实验结果的数据处理。
实验操作结束后要对要对实验的技术、 数据和理论进行分析。
在此， 将数学方法与思维方法结合起来， 对实验的数据（包括实验误差的分析、 有效数字的取舍和实验数据）
进行处理， 分析实验现象的成因。
得出该次实验的结果。
实验数据处理的方法有：
①列表法：
把测得的数据和计算的结果一表格的形式一一对应排列起来， 以便分析各分量之间的关系从中找出规律性的联系。
如探究欧姆定律的实验中， 电阻两端的电流与电压的关系。
②解析法：通过分析实验中的各分量之间的关系， 用简洁的语言或数学符号来表达它们之间的关系， 然后得出探究量之间的表达式的方法。
如 1885 年巴尔末总结氢原子光谱中， 分析谱线的间隔和强度得到公式：）fmBnnn2B56.364...;5 , 4 , 3(42。
后人称此公式为巴尔末公式。
③作图法：
将一系列的数据之间的关系用图线表示出来， 直观的反映物理量的变化规律，便于求出某些物理量的关系式。
作图法的要求：
⑴正确选择坐标， 尽量使图像 “线性化”。
⑵合理选择坐标原点， 恰当选择单位。
横轴和纵轴坐标原点不一定都取零， 可以根据实验的数据的分布范围确定坐标的起始和终了值， 尽量使图线位于左边的中部。⑶准确描绘图线。根据大多数的测量数据点的分布画出平滑的曲线，使数据点在图线两边均匀的分布。
⑷正确解释图线的物理意义。
对图线的斜率、截距、 极值以及曲线下面积的物理意义能够做出正确的解释。
6、 实验结果的理论解释。
针对实验的结论与已有的定理或理论知识相比较，对实验结果认真整理， 以客观的， 不带主观偏见的或有意凑合的解释， 形成新的理论。
包括要分析实验结论与理论实际是否相符， 分析产生误差的原因， 以及避免误差的方法措施。
充分肯定实验的可行性与科学性， 指出实验的不足， 并避免下次实验再次犯错误。
如果在实验中有新的发现， 应肯定它的意义， 相信物理世界的理论无处不在， 发扬创新精神。
五、 总结。
实验既是科学过程， 又是科学方法。
让学生重演物理知识的发生过程， 是指学生在教师的引导下， 去揭示并感受物理知识发生的原因、物理知识形成的经过、以及物理知识发展的方向。
通过实验可以培养学生的科学态度和作风， 将有利于学生的科学世界观的形成， 其意义深远。
在科教兴国与科技兴国的当今， 可以说，科学态度与科学精神的培养， 是科学性与思想性的统一。
加强物理实验教学， 是国家乃至国际发展趋势， 也是我国落实科学教育的重要措施。
但是把实验仅仅作为一种教学手段或作为理论知识教学的辅助工具是远远不够的。
物理实验是进行实验知识教学、 技能教学和素质教学方面的重要内容， 应当具体落实到教学目标和教学质量评估等方面， 并落实到教学措施和各个环节中。
参考文献：
[1] 胡百良. 中学物理教学实践与研究[M]. 南京：
江苏教育出版社， 2004.
[2] 张宪魁. 物理科学方法教育[M]. 青岛：
中国海洋大学出版社， 2009.
[3] 许国梁. 中学物理教学法[M]]. 北京：
高等教育出版社， 2011.