让学生动手做实验突破物理概念

陈如兵

摘要：有些物理概念很抽象，学生难以理解，同时学生头脑中可能存在一些前概念，影响理解.让学生通过实验切身感受概念形成概念、理解概念和转变概念，这既体现了学生是学习的主体，又尊重了物理是一门以实验为基础的学科，有助于学生突破物理概念.

关键词：实验;突破;物理概念

物理概念是同一个类型的物理现象的共同特点、特征和本质属性在人脑中的抽象反映;是在大量观察实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质、共同特征集中起来加以概括而形成的;是人们将物理发现和认识的成果加以总结、概括而来的.

传统的讲授方式进行概念教学，让学生理解起来很困难，难以掌握.物理是一门以实验为基础的学科，学生对物理概念的认识大都是通过实验再现某种物理现象或再现当年科学家的发现规律的过程，并通过观察分析、比较判断推理、综合、归纳等，使感性认识上升到理性认识，最终建立起来的.这符合学生认知的正常的思维活动顺序.因此，物理实验是物理教学中重要的组成部分，是落实教学目标的有效手段，是巩固物理知识，获得物理实验技能，培养实事求是、严肃认真的科学态度和训练科学方法的重要手段.它的直观、真切和印象深刻的特点不仅能激发学生的学习兴趣，而且丰富的知识性对学生理解物理概念和原理、巩固物理知识有着强有力的验证作用.许多物理概念和原理是从物理实验中总结出来的，物理实验是物理基本概念和理论产生的基础.通过实验帮助学生感受、形成、理解、转变物理概念，具有不可替代的作用.

1运用实验感受概念

用实验激发兴趣创设学习情境，产生学习欲望.在抽象的物理概念教学中，通过精心设计的实验情境，使学生感到新奇、产生疑惑，迸发出思维的火花，激起学生对知识的渴求.

例1在学习浮力的概念时，可设计如下实验：让学生把一个可乐罐慢慢压入盛满水的烧杯中.学生做实验时，会感到越往下压，越需要用更大的力.这就让学生感受到水对可乐罐施加的浮力，也能感受到浮力的方向是向上的，也感受到物体进入水中越多（即排开水的体积越大），受到的浮力越大.通过设计实验，让学生轻松的理解浮力的施力物体、浮力的方向、浮力的大小.学生通过自身感受的过程中形成浮力的概念，化解了难点.

例2在学习大气压强的概念时，可以用两个吸盘吸在一起，让两位同学来拉.学生通过亲身参与，感受到大气压的存在，并且感受到大气压真的还不小.

例3初中阶段在讲述“沸腾”概念时，让学生从开始加热一直到水沸腾后5分钟，观察水沸腾前及沸腾后温度的变化、气泡的数量及大小变化、汽化的剧烈程度等，从而感受“沸腾”这个概念.

通过实验激发学生学习兴趣，引起浓厚的探究意识，全身心地投入到整个实验的过程中，参与了概念的形成过程，从而能够对概念有较深刻的理解.

2通过实验形成概念

物理实验具有较强的直观性和感知性，做好实验能帮助学生理解概念.实验能让学生获得生动的感性认识，能使复杂问题简单化、抽象问题形象化，从而使学生对概念易于理解，便于接受，使学生能更好地明确物理的基本概念，并能有效地集中学生的注意力.在实验过程中，引导学生学会观察现象，分析现象，使学生调动各种感官协同合作，充分感知所学内容.这样才能产生深刻的印象，在此基础上抽象和概括形成的概念，理解透彻，记忆深刻.细心研究教材实验，加以改进或变动，会带给学生对概念的深刻理解.

例1在学习比热容的概念时，学生从来没有接触过，可通过实验来形成概念，即实验探究“不同物质的吸热能力”.用两个相同的酒精灯（火焰的大小相等及火焰到烧杯底部的距离相等）加热盛有相同质量的水和沙子的烧杯（相同烧杯），比较加热相同的时间，溫度计升高的示数;或者比较升高相同的温度时，所需加热时间，便知道哪种物质的吸热能力强，也就是哪种物质的比热容大.

例2在学习密度的概念时，学生对质量、体积的概念比较熟悉，但对密度的概念很陌生.实验探究“同种物质质量与体积的关系”发现：同种物质质量与体积的比值不变，不同物质质量与体积的比值不同.于是引进“密度”这个概念来表示不同物质的这种性质.

例3在牛顿第一定律中：一切物体在没有受到力的作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动.对于不受外力时静止的物体会保持静止状态比较容易理解，但后者就比较难于理解，也很抽象.而我们可以让学生动手实验：让一个小球从斜面的同一个高度上滑下，分别在粗布、毛巾、玻璃板上滑行，比较分析推理，此问题便迎刃而解.通过这个实验，学生对牛顿第一定律加深了理解.

科学探究指学生用以获取知识，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动用实验方法描述概念的特征，刺激学生的感知，唤起思维.其优势在于现象明显、排除干扰、可重复，通过对物理实验现象的分析，归纳出共同本质属性，以此建立新的物理概念.

3实验探究理解概念

用实验探究的方式来学习物理基本概念和原理，能真实地体会科学家得出概念和原理的过程，能更好的理解概念和原理的本质.特别是重要的概念、原理或规律，如果是由学生实验探究获得的，则能理解得更深刻，掌握更牢固，更能灵活运用.创设外部条件，设计实验促使学生积极主动地参与到概念的形成过程中，获取对概念的认识与理解.

例1在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中;（1）如何测量摩擦力的大小;（2）采用控制变量法探究滑动摩擦力的大小与压力的关系.学生通过实验，一步一步地亲身实践，掌握了实验的原理过程，分析了实验数据，得出了相应的结论.这样学生对滑动摩擦力概念的理解就非常清晰明了.

例2在探究“斜面的机械效率跟什么因素有关”的实验中：利用控制变量法探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度粗糙程度之间的关系，特别是斜面的机械效率与物重无关这一点，通过实验得到了很，好的证明.

设计基于实验探究的物理概念教学可以激发学生对概念学习的兴趣，促成学生对概念实质的理解，同时也能在学习过程中体会探究的意义，提高科学探究能力.