湛玉清

物理实验是有目的、有计划地运用仪器、设备，在人为控制条件下，使物理现象反复再现，从而进行认真观测，获取大量资料的一种科学研究方法。它的主要特点有二：一是可控性，二是可重复性。在物理教学中做的物理实验是物理教学实验，新课程注重科学探究，实质上是注重真正体现物理学研究过程和方法的物理实验。物理实验教学在新课程实施中占有重要地位。

物理实验在物理教学中更发挥着很重要作用，在教学过程中它能激发学生的兴趣和求知欲，在实验的过程中创设有效学习环境、促进学生对知识的掌握，训练学生的科学方法，培养学生的各种能力，培养学生的科学态度和情感。那么，本文就以下几点谈谈物理实验研究的基本方法。

一、实验归纳法

归纳法是一种由个别到一般的认识方法。其特点是，实验在前，结论在后，归纳法又可以分成两种：一是从多个不同的实验归纳出同一结论，如在研究声音的许多实验就是此类实验，好象“声音由振动产生的”这一结论，我们通过感受很多发声的物体如人的喉咙、敲起来的鼓以及正在弹奏的琴弦等，他們在发声的时候都在不停的振动，从而归纳出结论，然后我们再用吊起来的乒乓球贴在各种音叉的旁边，使振动具有可见性，这样我们就可以再进一步去探索声音的各种特性等。还有实验就是探索规律的主要手段。这种实验人们常称为探索性实验。二是在同一个实验中测量不同的数据，再从这些数据中总结归纳出实验结论，比如晶体熔化实验、凸透镜成像规律实验。这些实验需要学生在实验的过程中，认真收集不同的数据，从中归纳出正确的物理规律。晶体熔化实验是通过记录加热时间与固体温度并描点画出熔化曲线图进行归纳总结。凸透镜成像规律实验是通过记录不同物距的成像性质从而总结出凸透镜成像规律。这两个实验都是通过大量的数据归纳出实验结论的。

这种实验方法能够激活学生想象力，在学生归纳各种有着符合相同物理规律的实验现象时，他们在这方面的思维也得到进一步的发展，而且他们对事物的观察能力更得到了加强。那些探索性实验更能使学生大胆思考，勇于创新，敢于实践，对培养他们分析综合能力有着重要的意义。

二、实验验证法

这是一种推理、判断在前，实验验证在后的研究方法（即演绎法）。由于物理实验具备检验科学真理性的根本属性。而一些物理假说和理论是人们的思维对于自然界规律性的反映，那么作为检验这种反映正确与否的标准不能是理论本身，同时又不能是客观对象本身，因为作为纯粹的客观对象并不能证明理论与对象是否符合一致；另一方面，作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件，所以物理实验是验证假说，检验理论的标准。通过实验完善理论体系，发展物理理论。实验验证法是与想象、推理、判断等思维形式紧密结合起来的方法，是人们的认识能力充分发展的表现。具体象阿米德定律的研究就是方法。阿基米德定律是研究浮力大小的规律的一个物理规律，它首先通过推理、判断，确认了排开水的重量与液体对物体的浮力的关系，完成从物体的重力→物体所受浮力的推理过程，这是一个判断、推理的思维过程，只有在分析清楚实验的根本原理，才能使学生真正理解，应用起来才能得心应手，然后再进行实验，证实它们之间的等量关系。

此类实验要求学生在有一定的思维能力的基础上，通过思考、判断、比较、推理找出物理规律中各种关系，然后进行实验验证，在验证的过程中，就能提高他们发现、分析和解决问题能力。

三、理想实验的方法

理想实验是人们头脑中想象的实验，是一种思维活动，是在实践的基础上，经过推论、判断得出理想条件下的物理规律的方法。将己有的知识经验及感知到的问题信息为依据，由研究对象的部分信息推测它所具有的全部信息，达到解决问题的目的。这类实验最有代表性的实验当数牛顿第一定律的实验了，实验是在同一个斜面、同一高度滑下的同一辆小车，在粗糙不同的平面滑行的距离不同，从而说明阻力越小，滑行的距离越长，即运动速度改变越小。得出这一结论后再进行推论：当阻力撤消以后，运动的速度就不会改变（即匀速运动）。牛顿第一定律本身描述的就是在没有受到外力的作用时，物体的运动规律，而在我们这个地球上是不会出现物体没有受力这种情况的，最起码也会受到重力的作用，所以我们需要在研究物体在受到外力作用时的运动规律的基础上进行想象，并推论出物体在不受外力时的情况。

在这类实验的过程，学生能够开阔思路，广泛联想，不仅可使他们重视思维的逻辑性、严谨性、探索性和发现性，还可以重视直觉猜测的必要性和合理性，以及直觉思维与逻辑思维的有机结合和协调统一，这样就能使思维品质等得到了培养和提高。

四、结束语

我们知道，物理是一门以观察和实验为基础的科学。物理实验既是物理知识教学的基础，也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。著名物理学家杨振宁也曾对中、美两国学生进行一番比较后指出：“中国的学生学习非常刻苦，基础知识丰富、扎实，且善于考试。但他们却普遍存在动手能力差，不善于提出问题等缺陷。”大量的资料信息表明：中国基础教育最为突出的弊端之一，就是忽视了对学生进行动手能力的培养。“高分低能”正是在应试教育思想的长期熏陶下结出的苦果。作为基础教育学科之一的物理教学如何从应试教育转向素质教育？加大物理实验力度，加强学生的观察能力和动手能力的培养，是全面提高人的素质必不可少的一个方面，希望物理实验能够发挥其应有的作用。