為什麼做實驗可以提高物理學科能力

Ⅰ 如何培養物理實驗能力

一、常見的物理器材的使用能力
常見的初中物理實驗器材有刻度尺、量筒、量杯、天平、溫度計、彈簧秤、電流表、電壓表、變阻器等。掌握這些物理器材的使用方法，是最基本的實驗技能。在實際的教學中，我們不僅要讓學生掌握它們的使用。而且應該讓學生了解這些器材的結構、用途，以及使用規則，比如，使用某些器材時，是如何觀察它?怎麼讀數的?在使用過程中．應該注意哪些?總的來說，從物理實驗的時間上看，可以把實驗最基本的技能分成實驗前、實驗過程中、實驗結束後三個部分。
1．實驗前的基本技能
在實驗前，學生拿到物理器材後，是不能立即動手操作的。首先教師要讓學生觀察器材的量程、分度值等內容，有的器材還需要校零。比如，各種測量器材都有一定的量程，因此，教師在要求學生觀察物理器材時，首先要讓學生注意它的量程，並能根據實際情況，選擇適當量程的測量器材，而觀察最小分度值的目的在於准確地讀數。學習物理是從測量開始的，而測量的基礎就是使用好刻度尺，讓學生正確地使用刻度尺是培養實驗技能的基礎。因此，在實驗技能培養方面，教師要重視學生對刻度尺使用技能的培養。學會校零，是使用某些物理器材很關鍵的技能。比如．彈簧秤、電流表、電壓表等在使用前，必須校零，否則容易將數值讀錯，造成實驗錯誤。從某種意義上講，天平使用前的調節、刻度尺將清晰的刻度線對准被測物體的邊緣等操作規律，也可以當作復雜的校零。因此，教師一定要讓學生養成在使用器材前進行校零的習慣。
2．實驗過程中的基本技能
學生在實驗過程中能正確地使用各種物理器材，是實驗能力的基礎。正確使用實驗器材的基礎，應該是懂得器材的原理。比如，天平是利用等臂杠桿的原理，而為了測量的精密，將擺動的支撐點做成了刀口。所以，教師要讓學生知道保護天平刀口的重要性．在使用天平的過程中。尤其要注意對刀口的保護；砝碼是用來反映被測物體質量的，保護好砝碼就是為了減少誤差。學生會自然地理解 砝碼必須用鑷子鑷取。任何測量都離不開讀數。能正確地讀數，是重要的實驗技能的之一。比如。在讀數的時候，要有估計值；用量筒、量杯測液體體積時，需要根據液面的形狀，讀出正確的讀數。如，液面是凹形的，就要以凹形的底部為准；電流表、電壓表等讀數的時候，不能錯誤地將量程忽視；溫度計讀數時，不能將零下與零上讀亂，更不能將普通溫度計離開被測液體進行讀數。
3．實驗後的基本技能實驗後的基本技能主要是指數據的處理與實驗報告的書寫。
二 學生實驗能力的培養
物理實驗技能不是簡單地使用器材，還包括原理的掌握、振動厲害。但發出的聲音一點不像用筷子敲擊啤酒瓶發出的聲音，兩次發聲明顯來源於不同的發聲體。探究實驗三：探究當用筷子敲擊瓶子時．決定產生聲音音調的因素。分析上述探究實驗的結果，可以得出如下結論：當用筷子敲擊啤酒瓶時，聲音產生的原因不是瓶內水振動，應該是瓶子的振動。在兩個一樣的啤酒瓶中分別灌裝入同樣高度的水和泥沙，用筷子分別敲擊兩個啤酒瓶。實驗現象是：灌裝入水的瓶發出的聲音音調較高，灌裝人泥沙的瓶發出的聲音音調較低。這樣一步步引導學生自己發現問題，初步學習使用控制變數法進行科學探究，經歷提出問題一猜想一設計實驗一進行實驗一分析和論證一評估和交流等科學探究環節，發展了學生的科學探究能力。培養了學生的創新精神。
2．在合作探究中解答學生的疑惑。
例如學生在探究影響蒸發快慢因素的實驗中．最大的困難就是如何取等量的液體。而且時間有限．液體量不宜太多。實驗前，我先對毛細滴管取液體的使用方法作了詳細介紹：這個毛細滴管是用來取液體的。首先將毛細滴管較細的一端浸入液體中．如果所需液體量較少，把它直接拿出來在載玻片上點一下即可．如果所需液體量較多，則先用食指將較粗一端滴管口堵住，再把毛細滴管拿出來，接觸載玻片後松開食指即可。學生在實驗過程中，還往往會出現面對器材無從下手，或者忘記實驗條件的情形。因此，在學生實驗過程中，教師需要巡視，提醒或暗示學生實驗中的不足，但必須把握分寸，對自己正確定位，從知識的傳授者、佔有者轉變為學生探究的引導者、合作者或共同參與者，為學生解決問題提供幫助和服務，並留給學生足夠的思考餘地。
總之，物理課的實驗探究要提高課堂探究活動的效率與參與度，關鍵在於教師要更新教育觀念，改革教學方式，有效處理課堂探索活動的各個環節。使學生在探究活動中得到成長。教師應讓學生在實驗中經歷、感受、領悟科學過程，提高學生科學探究的水平。

Ⅱ 如何利用實驗手段提高高中物理教學質量

物理是一門以實驗為基礎的自然學科。而實驗教學是學生感知信息的重要途徑，沒有很好的感知，不可能有真正的認識，物理實驗教學，不僅能幫助學生理解和掌握物理概念和物理規律，更能培養學生動手操作能力、觀察能力、思維能力和創新能力。物理學家丁肇中說過：實驗可以推翻理論，而理論永遠無法推翻實驗。物理實驗在物理教學中具有舉足輕重的地位，那麼，如何做好高中物理實驗教學呢？
1.培養興趣，讓學生樹立掌握科學的方法和信心
學生對正在學習的東西感興趣並覺得富有挑戰性，能有效喚起學生的注意力，激發學生的求知慾、解疑心，而且能引發學生積極思考。對此。在物理課堂教學中我們要創設引發學生好奇的物理問題情境、時空情境等等。在引入新知識時，教師巧設懸念。在某一物理知識的教學結束時，提出一個或幾個以後學習的有關懸念，埋下伏筆，讓學生帶著如何解決這些問題的強烈願望結束對某一知識的學習，從而活躍學生的思維，激發他們進一步學習的興趣。在教師的啟發引導下，學生相對獨立解決問題，同樣能大大地激發學生學習的興趣和積極性。在實踐過程中。"問題"應小而具體。要緊密結合物理概念、規律、方法。要有代表性、啟發性，能擊中要害。引人入勝，激發興趣，調動學生開展積極的思維活動。高中物理課程中蘊含有豐富的科學方法內容，如觀察與實驗、比較與分類、歸納與演繹、抽象與概括、分析與綜合、模型與模擬、猜想與假說、靈感與直覺等等，它們組成一個大系統。物理學理論的建立遵循著這樣的途徑：觀察實驗一提出假設一設計實驗一驗證假設一理論總結一實踐驗證理論。如果要使學生體驗、認識和掌握科學的研究方法和科學的思維方法，逐步養成實事求是的科學態度，提高各種基礎能力，以科學的態度和時代的責任感積極主動地參與到課堂教學活動中來。在教學過程中，就應充分挖掘教材中科學方法因素，使同一科學方法多次出現、多次運用，做到自覺地、堅持不懈地讓學生進行科學方法的學習。教學中要分析每章每節的科學方法因素，在確定知識、能力教學目標的同時確定科學方法教學目標。促使學生形成科學的思維方法，感受不斷創新的科學精神。另外應創設諸如實驗、講座、交流、作業、競賽等活動。讓學生養成良好的學習品質。形成認真、嚴謹的科學態度。促進學生認知、情感、科學方法、態度與技能等方面的和諧發展。
2.充分調動學生的主動性和積極性
教學是教師與學生共同活動的過程，學生獲得知識離不開教師的正確引導，教師在學生的學習過程中起著主導性作用，但是學生才是學習的主體，沒有學生的積極主動參與，教學將是一句空話。學生主體的能動作用是取得學習成功的內部因素，起著決定性作用，所以教師在發揮主導作用的同時，應充分調動學生的主動性和積極性：
2.1 將演示實驗改為學生實驗，讓學生來唱主角。學生實驗給學生提供了親自動手的機會，既調動了獲得知識的積極性、主動性，又能讓學生在動手過程中，通過設計、操作、觀察、分析、歸納，自我解決頭腦中的"為什麼"，總結出合乎事物發展的新規律，使每個學生獨特的個性和創新能力在動手尋找知識真諦的過程中得到發展。因此，在教學設備能夠滿足需要的情況下，或經過努力能夠創造條件的情況下，應盡可能地變演示實驗為學生實驗。例如：摩擦力的大小跟哪些因素有關，所需實驗儀器比較簡單，學生容易准備，讓學生自己動手完成，通過觀察、記錄數據，分析總結出一個物體在另一個物體表面上滑動時，決定摩擦力大小的因素。這樣既滿足了學生好奇的願望，激發了學生求知的興趣，又在實驗中學會了使物體做勻速直線運動的技巧，並掌握了判斷物體是否做勻速直線運動的方法（看彈簧秤的示數是否穩定）。 部分學生在實驗中還觀察到物體未滑動前彈簧秤已經具有示數，預示著靜摩擦力的存在，為進一步學習"靜摩擦力"埋下了伏筆。
2.2 讓學生上台做演示實驗或協助教師做實驗，為學生動手創造條件。對於一些實驗器材簡單，實驗效果明顯的演示實驗，盡可能讓學生上台做演示實驗或協助教師做實驗，為學生動手創造條件。如"彈力的產生"、可在教師的指導之下，由學生上台進行操作、演示。學生的許多學慣用品往往可以用來模擬物理過程，創設物理情景。書、文具盒等可用來模擬物體的運動，分析物體的受力，鉛筆、鋼筆等可用來模擬通電直導線；筆尖指向表示為電流方向，用於分析磁場及安培力。橡皮、鞋帶等可用來分析單擺，圓錐擺，及豎直平面內的圓周運動等等。
2.3 實驗教學過程中，教師要及時指導學生去觀察現象、分析現象、得出結論。用觀察促進思維活動的展開，又用思維指導觀察活動的進行，逐步掌握物理概念和規律。例如：將兩個鋁質易拉罐剪成的鋁圈分別用膠帶紙粘在吸管的兩端，並將其中一鋁圈剪斷，將吸管擱在一個廢燈泡上，用強磁鐵做楞次定律的演示實驗，引導學生觀察現象，發現規律。
3.為學生多創造去實驗室做實驗的機會
學生們會否動手設計實驗在很大程度上都關乎物理教學的成敗，個別學生由於不拘泥於課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗，往往會表現出強烈的好奇心與求知慾，總是希望能有個動手的窗口把個人的物理思想付諸於實踐，來探明是否可行。此外，還有部分學生因自身對物理公式或規律理解欠透徹，而表現出害怕做實驗或者只想著單純提高物理成績而不願意親自去實驗，擔心出錯會打擊個人學物理的自信力。基於此，教師就要因材施教，針對不同水平的學生，利用課余時間與實驗室工作人員協商好，完全開放實驗室，給不同物理層次的學生都營造出一個良性互動的實驗教學氛圍，讓學生們從實驗中不單單能學到物理知識，還可以培養嚴謹的、踏實的物理學習態度，為將來走向工作崗位夯實基礎。這也符合新課標改革的理念和初衷。
4.結束語
教師要高度注重實驗教學在整個物理教學的地位和作用，運用新穎、靈活的教學方式，不斷革除過去輕視實驗的錯誤教學觀念，激發大家實驗的興趣，全面提高物理教學水準。

Ⅲ 高中階段，物理實驗很重要，如何學好物理實驗

高中階段，物理實驗很重要，如何學好物理實驗呢？今天我針對這個問題做一下簡單的回答，希望能夠幫到有需要的朋友們。

4.做好物理實驗結束後的分析和總結

在進行物理實驗的過程當中，只是簡單的記錄一下，一些基本的實驗現象是遠遠不夠的，在實驗結束之後還需要將測得的數據進行歸納整理，並且總結出物理規律，這樣才能夠寫好物理實驗報告，真正的掌握實驗的目的和原理，為今後的實驗奠定下基礎。

Ⅳ 物理實驗能提高學生哪些能力

牢固掌握物理基礎知識和理論

所有的物理實驗都是以物理理論知識為基礎的，所以想要提升學生物理實驗能力，就必須要使學生牢固掌握物理基礎知識和相關理論。
熟悉物理實驗的經典案例

在平時的日常教學活動中，老師要讓學生多看看書本上的經典物理實驗案例，讓學生從中吸取成功的經驗和失敗的教訓，避免在學生自己的實驗中發生事故。
了解物理實驗的實驗流程

理論知識的學習是為了更好地用於實踐，而很多學生只會「紙上談兵」，實踐動手能力不足，對於物理實驗的實驗流程都不了解。所以，老師要給學生講講做物理實驗的相關流程和注意事項。
認識並會運用實驗工具

物理實驗雖然不像化學實驗那樣需要眾多的實驗器材，但是在進行物理實驗的時候，依然需要運用到很多實驗工具，這些實驗工具的正確使用也有助於學生實驗能力的提升。
給學生演示物理實驗過程

在有條件的情況下，物理老師在日常的教學工作中，要經常自己動手給學生們演示物理實驗的過程，讓學生近距離接觸學習和模仿。
讓學生積極參與物理實驗

物理實驗能力的提升，還是離不開學生自己動手實驗的。要讓學生積極參與物理實驗，讓他們自己動手動腦，解決問題獲得經驗和技能。

Ⅳ 物理實驗在物理學中的作用

思想實驗在物理學中的地位和作用
一、引言：
物理學從本質上看是一門實驗科學。物理實驗在物理學的發展和物理學教育中佔有重要地位。可以說，離開了物理實驗，就無法了解物理學。正因為如此，在物理學的研究和教學中，對於物理實驗歷來十分重視，無論從實驗的設計、儀器的製作和調試，還是到實驗過程的控制、實驗結果的分析等各個環節，都強調一絲不苟。想比之下，對於與此有關聯的思想實驗卻介紹不多。因此，對物理學中的思想試驗進行縱向的歷史考察，橫向的比較研究，是十分必要的。有助於物理學的研究和教學。
二、思想實驗的一般考察
伽利略是位近代物理學的先驅者。他對物理學作出了多方面的貢獻。其中，他發現的落體定律和慣性定律，為近代物理學提供了兩快堅固的基石。伽利略的成功，得益於他率先採用了科學的物理實驗，更得益於他獨創的物理實驗與思想實驗相結合的科學方法。伽利略的出色工作，表明了他既是一位物理學的大師，也是一位進行思想實驗的先驅。
眾所周知，在相當長的一段時間內，人們對於力和運動等物理現象、物理規律的認識，一直受到亞里士多德學說的束縛。亞里士多德認為：物體運動速度的大小和有無，是由它是否受力以及力的大小直接決定的；地面上輕重不同的物體下落速度不同；重物下落較快，輕物下落較慢，對此也曾有人反對過他的錯誤說法，但都因為沒有確切的實驗和理論的認證，所以沒有被人重視。第一個成功的打破亞里士多德的錯誤權威的正是伽理略。伽利略巧妙地運用思想實驗否定了這一統全歐洲近兩千年的錯誤理論。
物體下落的速度和物重成正比。伽利略在他的著作《關於兩種新科學的談話和數學證明》中寫道：「我十分懷疑亞里士多德曾用實驗驗證過。當兩個石頭，一個的重量是另一個的10倍，從同一高度，如100庫比特，下落時，其速度的差別會達到這樣的程度，以致前者著地時，後者還不超過10庫比特。」加利略緊緊抓住這一疑點，設計了思想實驗來進行分析和論證。他指出：如果亞里士多德的論斷成立的話，即重物比輕物體下落得快，那麼，當重物體和輕物體綁在一起下落時，由於快的受慢的阻礙而減慢。慢的受快的驅使而加快，其結果綁在一起的物體下落速度一定介於原來兩個物體的速度之間，即小於原來重物體下落的速度。但是，兩個物體綁在一起就成了一個復合體，它比原來的重的物體還要重，按亞里士多德的論斷復合體下落的速度要大於原來重物體下落的速度，這就和上面的結論相矛盾了。由此可知，重物體下落不會比輕物體下落的快，二者下落的速度應該是相等的。正是這一思想實驗，堅定了伽利略落體實驗的信心和決心。
在否定了亞里士多德的落體定律之後，伽利略進一步對自由落體運動進行了定量研究。他根據對自由落體運動的定性觀察結果：速度越來越快的基礎上，假設自由落體運動是一種勻加速運動，在1590—1592年期間進行了大量的落體實驗。但在當時的測試條件下，不可能立即用實驗來證實這一假設，伽利略便用思想實驗與真實實驗相結合的方法解決這個難題。他藉助於數學，求出了從靜止開始的勻加速運動的距離s與時間t的關系，即：s/t²=常量.這時不包括任何速率，只要直接測定s和t就行了。
但是，物體的自由下落還是太快了，在當時無法精確測定。伽利略想用不太快的運動來測量，即用斜面代替落體實驗，經過多次的反復實驗測定，得到如下結果：
（1）當斜面傾角固定時，球滾過的距離s與所用時間t的平方之比為一常數，即：s/t²=c.
（2）改變斜面的傾角，s/t²的值隨之改變，但小球通過的距離與時間平方成正比關系不變，變化的僅是比例常數。
伽利略用思想實驗把這個結果推向極端——當傾角為90º時。即物體作自由落體時，這個論斷也成立。他由此得出結論，自由下落運動是勻加速運動。
伽利略對自己所獨創的物理實驗和思想實驗相結合的科學方法感到由衷的高興。
伽利略之後，隨著科技的發展和認識活動的深入，思想實驗在物理學中得到了日益廣泛、自覺的運用，出現了馬赫、愛因斯坦等善於使用思想實驗的物理學家。物理學的各個分支中，產生了一些著名的思想實驗。例如，在力學中，馬赫對「牛頓旋轉水桶」的思想實驗。否定了牛頓的絕對時空和絕對運動。在量子力學中，有證明粒子波動性的單電子衍射實驗，能量勢阱等思想實驗，證明測不準關系的理想顯微鏡實驗，電子束單縫衍射實驗。在相對論中，有證明同時性相對性的「愛因斯坦列車」「光子火箭」的思想實驗等等。可以說沒有思想實驗，物理學的發展是困難的，它的理論體系建立不起來。
對此，愛因斯坦曾評價說「伽利略的發現以及他所應用的科學的推理方法是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端」。
三、思想實驗的基本特點
從對物理學中的思想實驗的歷史考察，我們可以看到：思想實驗是按真實實驗的格式展開的一種復雜的思維推理活動。其思想操作包括以下幾個方面：（1）對從未進行過的或潛在的可以實現的實驗的預想；（2）對真實實驗的理想化抽象或外推，即理想實驗；（3）現實中不存在，與經驗相矛盾，但邏輯上講得通，物理學上有意義的抽象。這種思想實驗操作不必物化就可以得到確定的結論。由此可見，物理學中的思想實驗具有以下基本特點：
1、具有實驗的可操作性
思想實驗不是實際進行的實驗，但是之所以被稱為實驗，是因為這種思維活動是按照實驗的格式而展開，是可操作的。R.哈里指出：「所謂思想實驗是想像中操作模型時形成的。」
思想實驗的操作者根據自己的認識和思考，使用儲存於頭腦中的經驗表象，語言材料，通過分析、想像、類比、猜測和邏輯推理，進行想像的操作。
思想實驗使用的假想儀器是假想主體對客體作用的基本手段。愛因斯坦在確定同時性的程序定義時，認為光按直線以恆速傳播，核對兩個同樣鍾的同步的程序是：測好兩只鍾的距離，找到它們的中點，守在兩只鍾旁的兩個觀察者，當各自的鍾指向七點時發信號，如兩信號在中點相遇時，則這兩只鍾便是同步的了。
假想客體不斷變化的形象是思想實驗最主要的內容，也是思想實驗操作的必然過程，假想的主體和儀器都是為此而存在，並在對假想客體的觀察和作用的過程中，揭露被研究事物的本質和相互關系，從而達到思想實驗預定的目的。
2、具有嚴密的邏輯性。
在思想實驗進行過程中，邏輯推理是他的基本指向。物理學家在構思思想實驗時，想像是充分自由的：他可以根據自己掌握的經驗和知識，當時的科學水平，就被研究的客體進行充分的聯想，聯想從何而發，向何方向延伸也是隨機的，當眾多的形象材料，經驗表象在物理學家腦海中涌現時，其展開和聯系則常常求助於與此有關的概念和關系。這些概念和關系既同下一步的邏輯思維聯系著，又同構思前預定的目標聯系著。只要邏輯推理允許，它甚至也接納那些違背「經驗事實」的，或與已確定的「物理規律」相對立的表象進入思想實驗之中。
所以思想實驗的操作過程，既是想像自由展開的過程，又是邏輯運動的過程，在這中間，邏輯起著主導作用，它引導，控制著想像，保持想像既是豐富的，又不是胡思亂想。想像活動為邏輯運動提供了可靠的素材基礎，邏輯運動在想像提供的形象活動中操作展開。兩著相輔相成，渾為一體。
3、具有高度的創造性
物理學家思想實驗的目的，是為了揭示事物內部的規律性。因此，其探索是前無先例的，帶有高度的創造性。愛因斯坦和英費爾德在，《物理學的進化》中指出：「任何一個理論的目的是指導我們理解新情況，啟發我們做新的實驗，從而發現新的現象和定律。」思想實驗也是如此。法國物理學家和工程師卡諾在研究熱效率和熱機效率時，受瀑布落差的啟示，進行了「卡諾循環「的思想實驗，他構思用兩個理想的等溫過程和兩個理想的絕熱過程來完成一個熱力學循環。通過這樣一個理想的熱力學循環的思想實驗。卡諾得到了熱機的最高熱效率等於T2-T1/T1，創造性地解決了熱機效率問題。
四、思想實驗的積極作用
思想實驗對物理學的發展具有積極作用，主要表現如下：
1、強烈的質疑批判作用
運用思想實驗，往往從傳統的理論質疑入手，從而生動准確地揭露舊理論的缺陷，批駁舊理論的錯誤。
當時在整個歐洲享有至高無上威望的亞里士多德歸納他的力學理論：推一個物體的力不再去推它時，原來運動的物體便歸於靜止。這個理論統治人們的思想長達兩千多年的歷史。對此，伽利略提出質疑，在斜面實驗的基礎上進行思想實驗，認為：「一個運動的物體假如有了某種速度之後，只要沒有增加或減少速度的外部原因，便會始終保持這個速度——這個條件只有在水平面上才有可能，因為假如在沿斜面運動的情況里，朝下運動則有了加速的起因，而朝上運動，則已經有了減速的起因。由此可知，只有水平面上運動才是不變的，因為假如速度是不變的，運動既不會減小，更不會消滅。」在這里伽利略對亞里士多德的缺陷，正確區分了速度和速度的變化，提出了「慣性」的思想，得到了力與速度改變之間的聯系這一嶄新的力學理論，從而否定了力與速度本身之間聯系的舊理論。
2、深刻的認識創新作用
思想實驗的運用，能夠深化人們的認識，開拓新的研究方向，推進物理學的發展。
五、思想實驗與真實實驗的相互關系
思想實驗與真實實驗存在著原則的區別：真實實驗是一種科學的實驗活動。它是在盡可能地排除外界的許多影響，突出主要因素，並能細膩地觀察到各種之間相互關系的條件下，使某一事物（或過程）重演起初實驗源於實踐又高於實踐，是發現、檢驗物理學理論的唯一標准。思想實驗是一種理性的思維活動。它不是脫離實際的主觀臆想，而是以實際為基礎按照實驗的格式操作展開，對實踐過程做出更深入一層的抽象分析，其推理過程是以一定的邏輯法則為根據的。它是一種相對獨立的科學方法。
思想實驗和真實實驗又是緊密聯系和互補的。物理學中的理論、規律是從大量實驗事實中概括出來的，物理學中的假設、爭論也有賴於真實實驗的驗證。在真實實驗中，物理學有為了獲取關於自然界的規律性認識，通過儀器設備等手段對客體進行嚴密控制和有目的的變革。這樣，在真實實驗開始前對實驗過程的預想和設計，在觀測後對經驗材料的分析和概括，都得藉助一理性思維。有時兩者往往密不可分地穿插在一起，真實實驗為思想實驗提供經驗材料，思想實驗對經驗材料進行理性加工，並為真實實驗提供理論指導，從伽利略發現落體定律和慣性定律的活動中，可以明顯看到這一點。
在物理學研究中，思想實驗能夠成為一種不可代替的科學方法，還由於思想實驗以其科學思維的嚴密性、精確性補充了真實實驗的不足。
應該指出，現代物理學已發展到理論科學階段，認識活動日益遠離日常經驗和人們的直覺，深入感覺不能直接感知的微觀和宏觀領域，事物的現象和本質之間關系越來越復雜隱蔽。物理學研究活動所需的儀器設備也日趨精細龐雜，理性思維的地位更加突出。思想實驗作為一種科學方法將在更廣闊的領域中應用。
六、結論
對思想實驗的考察和分析告訴我們：思想實驗是深入進行物理學研究和教學的重要方法之一。愛因斯坦指出：「提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已，而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想像力，而且標志著科學的真正進步。」為此，我們應該在進行真實實驗的基礎上，加強對思想實驗的研究，啟迪思維，把物理學的研究引向深入，使教學引人入勝，更有成效。
參 考 文 獻
[1]A.愛因斯坦、L.英費爾德《物理學的進化》，上海科學技術出版社，1962年。
[2]T.S.庫思：「思想實驗的作用」，《必要的張力》，福建人民出版社，1981年。
[3]WI.B.貝費里奇：《科學研究的藝術》科學出版社，1979年。
[4]高文武：「簡論思想實驗」，《自然辯證法通訊》，1982年第二期。
[5]《物理學史專題講座匯編》，北京物理學會，1983年。

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Ⅵ 如何提高學生的物理實驗操作能力

一、 學生物理實驗操作能力培養的方法
培養學生使用基本儀器的能力，掌握基本儀器的使用，是做好物理實驗的基礎。基本儀器主要有：刻度尺、量筒、秒錶、天平、溫度計、測力計、壓強計、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱等。物理大綱要求學生要「學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數。」要讓學生了解這些儀器的結果、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用原則，以達到熟練地、正確地讀數，在介紹這些基本儀器使用方法時，應抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導：
1．各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，並且能估計被測對象的情況，選用適當量程，避免超過量程而可能損壞儀器。
2.使用測量儀器前通常都要調零，否則測出的數據就不準確。如：「對安培表，伏特表等應學會調零，對刻度尺之類的儀器，還要學會零誤差修正，讓學生懂得零點是相對的，零誤差的修正在生產上有普遍意義。因此，必須使學生養成使用基本測量儀器前調零或修正零誤差的習慣。
3.會正確讀數。要讓學生掌握讀數的一般方法，關鍵是會讀出儀器的最小刻度值，會從最小刻度之間估計出一位有效數字。同時，要學會正確讀數的姿勢。如：「從量筒上讀數時，眼睛視線應與液面保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處，凸液面讀凸處。從安培表，伏特表讀數時，視線應與刻度盤垂直，並且正對指針，估計讀數四捨五入等。
4．根據儀器的構造原理，掌握它的使用方法和使用規則。如：溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質製成的，所以，根據熱平衡原理，測量液體時，溫度計不能離開液體，而且要在溫度計內液柱穩定時讀數。顯然，培養學生使用基本儀器的技能，必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結合起來，這樣既有利於鞏固基礎知識，又能幫助學生理解為什麼這樣使用儀器；只有理解了儀器原理，使用起來才會更加自覺和主動。
二．培養學生實驗過程中必須掌握的能力
1．培養學生掌握實驗的一般原理，進行實驗設計和實驗方法的技能。首先要求學生明確各個實驗的目的，原理或理論根據，根據實驗的原理，要求對實驗進行設計，包括用什麼物理定律，公式，電學實驗用什麼電路圖等。還要搞清楚哪些是已知量，被測量，然後選擇所需要的儀器和實驗條件，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格。其次，培養學生正確調整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實驗，首先是安裝，調整好儀器或正確連接電路。如：在電學實驗中，依照電路圖連接線路，聯線時，應將電路分為主迴路和支路；從電源一端開始沿主迴路按順序進行，其次為支路；主迴路中必須有開關（先斷開）；導線最好選用幾種顏色，主，支迴路分別用一種顏色。往接線柱上接導線時，應按順時針方向將導線纏上。電路連接後，必須復查，確認正確後方能通電。這種技能的培養，從初中開始應先有示範，讓學生模仿學習，然後逐步提高到由老師講述方法及注意事項，由學生獨立去安裝、調整。
2．培養學生正確記錄實驗數據，並能進行運算和分析，以得出正確結論的能力，這是實驗能否成功的關鍵。要培養學生這方面的能力，1．要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據。2 要記錄完整數據，按有效數字的方式記錄；3 數據的單位要正確。
3 要使學生了解誤差概念。減少誤差的辦法是多次重復測量取算術平均值，以其平均值為最終的結果。綜上所述，要培養學生這方面的能力，必須讓學生懂得減少誤差首先要發現他的存在和來源，其次是確定減少誤差的方法。
4 會寫一般的實驗報告。學生在實驗結束後，應根據原始記錄和實驗時的體會，寫出實驗報告。實驗報告內容主要有；實驗名稱，目的，器材，原理，方法和步驟，實驗數據，數據計算和處理，實驗結論及誤差分析等。在批改實驗報告時要注意學生思維的火花，如對某個問題的獨特看法，對某項操作的有益建議，對實驗的改進意見等，要給予鼓勵，並要及時與之討論，讓師生都有所收獲。這樣做，既延伸了實驗課的教學，使之與理論課的教學有了更深層次的交匯與滲透，又是提高學生操作能力的有效渠道。
5．養成良好的實驗習慣，包括愛護儀器，遵守安全操作規則和尊重實驗事實的習慣等。如：做電學實驗結束時，應將儀器調到最安全的狀態再切斷電源，然後拆除連接線，整理好儀器和導線。要經常地對學生進行良好實驗習慣的教育，以免損壞儀器及發生實驗事故等。
三.培養學生實驗操作能力的途徑
1.實驗課是培養學生實驗操作能力的基本途徑。
認真上好實驗棵，既能幫助學生牢固地掌握物理知識，又能培養學生的實驗操作能力，是訓練提高實驗操作能力的基本途徑。實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是教師使用儀器，進行實驗操作示範，它教給學生正確的實驗方法。如：如何正確使用儀器，安排實驗步驟，操作，讀數和記錄數據，列表和作圖，分析和推理，得出真確結論及分析誤差等。通過大量的演示實驗，學生可以在長年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學到實驗操作能力。在分組實驗中，學生的活動是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發揮教師的主導作用。實驗時，教師可先介紹實驗目的，方法及注意事項，然後教師在台上做示範，學生在台下跟著教師做，著方法對於初中起始年級的學生是合適和有效的。學生在教師的步步指導下，養成良好的實驗方法，實驗修養。隨著實驗操作能力的不斷提高，逐步培養學生自己設計實驗，獨立實驗的能力。
2.盡可能將演示實驗改為分組實驗。如：阿基米德定律.牛頓第一定律等。
3.將驗證性實驗改為探討性實驗。先讓學生去研究.探索物理量之間的關系，後總結出物理規律。
4.開辟第二課堂。第二課堂既可完善.豐富.深化課堂知識，又可培養學生的實驗技能。主要形式有：①指導學生進行課外實驗；②組織參觀活動；③舉行操作實驗競賽；④組織課外興趣小組等。
5實驗考查。考查形式有：①書面實驗考試；②實物實驗操作的考查。

Ⅶ 小孩從幼兒開始學科學實驗對以後物理有用嗎

有用，科學實驗可以激發幼兒學習物理的興趣，給兒童解釋科學要比較容易些，因為他們沒有成見，樂於學習。科學實驗更易於讓孩子接受。在他們還沒完全開發自己的想像力之前，創造條件，讓孩子們更早的接觸自然學科中的基礎知識。這對今後培養孩子們的觀察能力、邏輯推理能力，都會起到重要的積極作用。

有助於培養孩子的數理思維，為以後的數學和物理學習打下良好的基礎。對於3-8歲的孩子學物理，一是要抓住3-8歲這個孩子的求知敏感期；二是要聯系生活實際，引起孩子的好奇心；三是要為孩子創造學習場景，以孩子喜聞樂見的形式講透科學思維，科學實驗就是一個很好的平台。

科學實驗好處

讓兒童參加科學試驗活動，可為兒童提供擴展其好奇心和建立基礎科學理論的機會。兒童學習科學，如果只是學習現成的科學結論，而忽視了對科學探究過程的理解與體驗，那兒童就不能很好地理解科學的本質。

所以，我們組織的科學探究學習活動，有效保持了兒童對自然的好奇心，特別注意激發孩子們的求知慾，使孩子們能夠體驗探究過程。可以通過兒童天生的好奇心和不懈努力的感知探求周圍世界的本能，把兒童帶到比他（她）們具有的經驗和初始（理念）想法更深，更多，更復雜，更廣泛的理解領域。

而這些理解的界限之突破、擴大，一方面預示著兒童「科學」創新思維萌芽的確立，另外一個方面，預示著兒童這方面的腦功能得到強化開發和永久性提高。

Ⅷ 初中物理實驗重要性

1實驗對初中物理教學的意義

「實驗是檢驗理論的標准．」作為揭示自然規律的重要方法和手段，它不僅是初中物理教學的重要部分，而且也是物理概念、規律和理論的堅實基礎．初中學生正處在興趣的發展時期，懷有強烈的好奇心．對於物理實驗課，特別感興趣．縱觀科學家們發現自然規律的全部過程，絕大多數都是從身邊的自然現象開始引出猜想，然後設計實驗並進行探究，通過認真觀察和分析實驗現象總結出其中蘊含的自然規律．物理教學若離開了觀察和實驗，就成了無源之水，無本之木，紙上談兵．

2實驗在初中物理教學中的作用

2．1通過物理實驗可以增強學生的學習興趣

初中物理課堂可能是學生與物理知識接觸的第一次機會，如果能在起步階段培養學生學習物理的興趣，那將直接決定他今後對物理的學習態度．物理與其他學科不同的是可以通過動手做實驗來得到答案，這是學生以前從未接觸過的，物理實驗可以擺脫枯燥單一的知識講解，為課堂增加活力，用新奇而不怪、有趣而不乏味、直觀而不繁瑣的實驗教學引課，能極大地激發學生的好奇心理和思維興趣，使其感到驚奇，產生疑問，引起思維，從而激發學生的興趣，讓學生在課堂上興奮起來．調動了學生的積極性，增加了學生對物理課堂的喜愛，從而提高了學習效率．例如筆者在講固體壓強知識的時候，通過電視上看到的雜技表演中涉及的物理知識，筆者將其改成了實驗，就是在幾個氣球上放了一塊木板，氣球沒有破裂，然後筆者就問學生，如果老師站到了木板上，氣球會破裂嗎?全班學生回答:「會」，接著筆者就真的扶著牆站到了木板上，但氣球沒有破裂，只是被壓扁了一些，班內頓時沸騰了，一雙雙驚奇的眼睛望著老師……用這樣一個新奇的實驗設計，激發了學生的學習熱情，在一種輕松愉快的情景中學到了知識．初中生還處於心智未成熟的階段，很多現象都還不了解，教師可以在課堂上多與實際生活聯系起來，例如杠桿原理、摩擦力等等，都可以將身邊的一些常見的現象引入到課堂中，吸引學生的注意，使得物理課堂變得充滿趣味性，讓物理融入生活，隨處可見．

2．2通過物理實驗可以加深學生對物理概念和規律的理解

初中學生第一次接觸物理這門學科，對於一些概念和規律都無法理解，又由於物理概念的特殊性，本身比較抽象，如果死記硬背很難達到預期的學習目的．像數學，可以用計算公式來得出結論和規律，而物理則可以結合實驗來直觀地呈現概念和規律，理論結合實際讓學生更容易接受和理解．例如在講《合理利用機械能》這一節時，教材中指出:一個物體如果能夠對另一個物體做功，這個物體就具有能量，並給出了兩幅圖片輔助說明．但是仍有許多學生難以理解，什麼樣的物體具有能量．於是筆者設計了演示實驗:一輛輕質小車上用膠帶固定好一塊泡沫，請一學生到講台前，用玩具槍擊打泡沫(提醒學生一些注意事項)．在所有學生的高度注意下，可看到子彈擊發射入泡沫後，小車運動了．子彈能對小車做功，生動說明了運動的子彈具有能量，一切運動的物體都具有能量(動能)也就不難理解了．又如，在講光的折射現象時，這個現象單純的從「折射」概念來講的話，學生很難理解，頭腦中更沒有具體的概念，這個時候，教師可以通過物理實驗的方式(如圖1)，將筷子斜插入盛有水的玻璃杯中，讓學生從側面觀察這根筷子有何不同．這時學生就會對折射現象有了基本的理解，然後教師通過「折射定義」對這一現象進行進一步的講解和作圖，進而讓學生徹底掌握這一個概念．筆者在講授這一節時，其中一個班因為忘記帶燒杯和筷子而沒有做這個實驗，只是單純的講解和作圖，結果該班級的學生作業錯誤率明顯高於做過實驗的班級，可見做實驗幫助學生對概念理解的重要性，通過物理實驗，可以將物理現象和概念立體的展示在學生面前，讓原本無形的現象變得具體、通俗、易懂，從而提高學習效率和質量．

2．3實驗有利於培養學生科學的思維能力和實踐操作能力

初中生都有很強的求知慾和上進心，對新鮮的事物比較好奇．通過對物理實驗的觀察，分析比對和歸納總結，然後進行理解，直至最後得出結論．這一過程能夠潛移默化地影響學生的科學思維習慣，使之學會獨立思考，逐漸掌握科學的思維能力．在學生自己動手實驗的過程中，通過對實驗的設計、安裝和製作，養成獨立實踐操作的能力，在實踐過程中不斷的發現問題，解決問題，培養學生創造力．教師在實驗中也起著重要作用，教師對學生的有效引導，可以提高學生的科學思維能力和實踐操作能力．例如，將一個空飲料瓶截去底部，讓它倒立，把兵兵球放在飲料瓶瓶頸處，讓學生向瓶里注水，水就從瓶里流了出來，兵兵球不會上浮(如圖2)．這個時候，教師可以向學生進行提問，「如何才能讓兵乓球上浮」．讓學生自己思考這個問題，在思考的過程中，了解其中的原理，推斷出結果．然後可以讓學生上台來將他的想法和思路演示給大家看，並說明其中運用的原理．最後教師再向學生演示正確的實驗方法:堵住瓶口，然後向瓶內注水，慢慢的就能觀察到兵兵球上浮起來(如圖3)．這個實驗不僅證明了浮力產生的原因，也讓同學們的印象更加深刻．通過這個實驗，加深了學生對浮力的理解，也通過教師中間環節的引導，提高了學生的科學思維能力．或是進一步提問，「可以把這一物理現象應用在實際生活中的哪些方面」．進而可以提高學生的發散性思維能力，從而養成良好的科學思維習慣．

2．4物理實驗有助於培養學生的科學探究能力，增強學生的協作精神

筆者從事初中物理教學工作多年，經歷了以教師傳授、學生接受式教學為主和現在的引導學生主動探究式學習兩種教學模式，深深體會到兩種教學對學生科學探究能力的形成有著巨大差距．如何喚起學生的探究意識，在平時的教學中怎樣培養學生的科學探究能力是物理教學的重要任務．如在學習《科學探究串並聯電路》這一節時，筆者讓學生根據老師提供給他們的實驗器材設計出「一個開關能同時控制兩盞燈的電路圖」並連接實物讓燈泡發光，他們通過相互交流、積極討論，設計方案，共同完成實驗探究．在各實驗小組巡查的過程中，發現他們設計的電路圖並不相同，但都能滿足一個開關同時控制兩盞燈，實驗成功的同學異常的興奮，這時再要求他們對實驗進行改進使兩個燈泡能獨立發光，互不影響，學生再一次參與到實驗中，認真的合作研究，程度好的同學基本上都按老師的要求很好的完成了實驗，最後筆者再把他們設計的不同電路圖通過投影儀展示出來，並引出「串並聯電路」的概念及其特點，在這樣的實驗中既使學生在快樂的情景中理解了串並聯電路的概念，掌握了知識，同時又培養了學生的科學探究能力和交流合作的能力，增強了學生的協作精神，促進學生全面發展．

3發揮實驗教學作用，提高教師科學素養

新課改下的教學模式以學生為主體，而教師在實驗教學中起的是引導作用．物理實驗教學不僅影響著學生，也改變了教師的教學方法．在探索利用實踐活動拓展到物理實驗教學這一過程時，很多教師由於前期理論知識學習力度不夠，從而感到力不從心，甚至放棄．學生在實驗學習過程中缺乏教師專業性的指導，影響了實驗教學的效率．這些實際問題都導致實驗教學不能有效的開展．所以強化教師的專業素質非常迫切．一方面要根據自身的問題進行相關的理論知識學習;另一方面學校也應為教師提供更多的實踐機會和與課程相結合的培訓．

總而言之，物理實驗是理論和實際結合的橋梁．通過物理實驗，可以讓學生更加形象、直觀的理解物理概念，把抽象枯燥的知識變得生動活潑又富有刺激性，可以使學生更加感興趣，從而調動學生的積極性，主動去參與學習，變被動為主動，提高了學習效率．這也是符合新課程理念的．

作者:黃平媛 單位:將樂縣水南中學