二、實驗
“實驗”是人們根據(jù)研究的目的，利用儀器、設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，排除干擾，突出主要因素，在有利的條件下研究自然規(guī)律。 “實驗”在物理學的發(fā)展和物理教學中的基礎(chǔ)作用，無需贅述。
中學物理中的實驗，根據(jù)不同的分類標準可分為演示實驗和學生實驗，定性實驗和定量實驗，探索性實驗和驗證性實驗。
目前我國中學物理教學中，數(shù)量多的是由教師演示的探索性實驗。從培養(yǎng)學生掌握實驗方法的角度來看，教師的演示起著示范作用。時刻意識到這一點，在安裝調(diào)整儀器設(shè)備，進行實驗操作，觀測、記錄、處理數(shù)據(jù)，分析、概括得出結(jié)論，即在整個演示過程的每一步，都嚴肅認真，一絲不茍，必然會產(chǎn)生深刻的教育作用。
中學能做的探索性實驗，涉及的參數(shù)都不多，實驗時一般是依次改變其中之一來考查它的影響，后概括出反映各參數(shù)關(guān)系的規(guī)律。演示時學生了解這樣的考查步驟，在觀察中他們的思維便會處于更積極的狀態(tài)，同時也懂得這種用實驗來研究問題的方法。
物理學不少的實驗，如庫侖扭稱實驗、盧瑟福-粒子散射實驗、查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗等，限于設(shè)備，目前一般中學不能演示，但在課本里還是寫上了。課本這樣做，除了考慮到它們是重要規(guī)律，理論基礎(chǔ)，并且有助于發(fā)展思維，還考慮到可以使學生從這些具體實例中領(lǐng)會物理實驗的一般方法。例如，每個實驗都包括提出實驗任務，確定實驗方法并研究如何實現(xiàn)，對得到的實驗資料進行邏輯加工得出結(jié)論等階段；實驗的每個階段都跟理論緊密交織著，都要用已有的理論來指導；科學儀器能幫助人們克服感覺器官的局限，使感性認識更加客觀、精細、準確，因而科學儀器的設(shè)計，使用對實驗的成功起重要（有時甚至是決定性的）作用。
在學校里，為了確定一條物理規(guī)律，通常只提出一個實驗，因而能可能使學生誤認為一個實驗就可以發(fā)現(xiàn)一條規(guī)律。應該向?qū)W生指出：任何一位實驗科學家，在得出他后的科學結(jié)論之前，都是采用過多種方法，做過幾十次、幾百次的實驗，處理過浩繁的觀測資料，經(jīng)受過多次的失敗和挫折；任何一項實驗發(fā)現(xiàn)在得到公認之前，至少要為另一位研究者所重復證實；而事實常常是一個題目同時有許多在獨立研究，相繼得到同樣結(jié)論，或是一項實驗發(fā)現(xiàn)一經(jīng)發(fā)表，立即有許多人重復這個實驗加以檢驗。結(jié)合物理學的具體事例講清這些問題，有助于培養(yǎng)學生不畏險阻的攻關(guān)精神，懂得任何科學成就都是許多人辛勤勞動的共同結(jié)晶。
教師的演示實驗和介紹一些實驗，還只能使學生對實驗方法有所了解，而要使學生真正掌握一些，必須也只能靠他們自己去實踐。目前國外盛行一種叫做“發(fā)現(xiàn)法”的教學方法，讓學生親自實驗、觀察、經(jīng)過自己的感知和思索形成概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。例如，在英國的一套中學課本《Exploryng Physics》（中譯本叫《探索物理知識》第一冊里，“液體壓強”一節(jié)，隨即提出問題：“液體在其它各個方向上是否也有壓強呢？”然后讓學生依次做三個實驗：
（1）用釘子在白鐵罐側(cè)壁靠近底部同一個高度的不同地方打三、四個孔，灌滿水后觀察會怎樣從這些孔中噴出；（2）將其它小孔封住只留一個，再在罐的側(cè)壁靠近頂部和中部的地方各打一個小孔（盡量使小孔的孔徑相同），觀察水怎樣從這三個噴出，并且收集在同一時間內(nèi)從每個孔噴出的水量；（3）將白鐵罐砸成歪歪扭扭的開狀，再觀察水怎樣從孔中噴出，實驗后，讓學生就這樣兩個問題得出結(jié)論；（1）液體在哪些方向上產(chǎn)生壓強？（2）液體的深度對壓強大小有什么影響？
后讓學生解釋兩個現(xiàn)象：（1）水壩的底部為什么比頂部厚？（2）潛水艇、潛水員以及普通的魚潛水為什么不能超過一定的深度。對于“發(fā)現(xiàn)法”我了解很少，從看到的材料來推測，培養(yǎng)出來的學生會掌握一些實驗研究方法，獨立獲取知識的能力會相當強；很值得深入了解，并且在有條件的學校或班級中進行試驗。
我們課本中的學生實驗，現(xiàn)在還是按傳統(tǒng)的教學方法來安排的，探索性的很少，多數(shù)是驗證性的，內(nèi)容都比較簡單，數(shù)目也不多，初高中總共52個。在實驗訓練上不大可能達到“發(fā)現(xiàn)法”所達到的水平。但是讓學生達到大綱要求掌握的技能和實驗修養(yǎng)——會使用基本儀器、會記錄、整理數(shù)據(jù)，會得出適當?shù)慕Y(jié)論，還是辦得到的。例如，初中要求學生會正確使用安培表，初中物理課本就安排了四個要用安培表的實驗。課文里講了安培表的使用方法，習題里編排了在實物圖上練習接安培表和讀數(shù)的題目，如果再實驗使用四次，學生是能基本掌握安培表正確用法的，印象也會比較深。初中要求學生掌握連結(jié)電路的技能，初中課本就在電學第一個實驗讓學生按照實物路圖接線，畫出電路圖，第二、三、四、五個實驗讓學生按照電路圖接線，到第六個學生實驗則只提出測量要求，讓學生根據(jù)要求去設(shè)計電路，這樣由易而難，循序慚進，學生是能學會連接簡單電路的。在記錄處理數(shù)據(jù)，寫簡單的實驗報告等方面，課文中也是逐步提高難度的。因此，為了讓學生切實掌握一些實驗技能，加強實驗修養(yǎng)，希望不要對為數(shù)不多的學生實驗再刪減合并了，認為課文中的實驗不合適或是缺乏設(shè)備作不了，可以用其它實驗來代替。
在科學研究中，實驗的每一步都離不開理論的指導（雖然從總體來看，實驗是理論的基礎(chǔ)），在中學的學生實驗中也應該注意引導學生手腦并用，把實驗跟理論緊密結(jié)合起來。這不只要求學生明確實驗目的和結(jié)果跟所學理論的關(guān)系，懂得實驗設(shè)計所論據(jù)的物理原理，而且實驗過程中的每一項操作都應該聯(lián)系已有知識考慮應該怎樣作，而不是不動腦子機械地照書上寫的去做，或者盲目地去試。對于高年級學生還可以引導他們運用已有的知識分析考慮誤差的來源和減小辦法。為了防止學生只動后不動腦，課本從初中第一冊后半本起，學生實驗中學再具體列出實驗步驟1、2、3……而把實驗目的、原理、器材、步驟綜合起來敘述。希望教學中要求學生預習，自己安排實驗步驟。
“實驗”是人們根據(jù)研究的目的，利用儀器、設(shè)備，人為地控制或模擬自然現(xiàn)象，排除干擾，突出主要因素，在有利的條件下研究自然規(guī)律。 “實驗”在物理學的發(fā)展和物理教學中的基礎(chǔ)作用，無需贅述。
中學物理中的實驗，根據(jù)不同的分類標準可分為演示實驗和學生實驗，定性實驗和定量實驗，探索性實驗和驗證性實驗。
目前我國中學物理教學中，數(shù)量多的是由教師演示的探索性實驗。從培養(yǎng)學生掌握實驗方法的角度來看，教師的演示起著示范作用。時刻意識到這一點，在安裝調(diào)整儀器設(shè)備，進行實驗操作，觀測、記錄、處理數(shù)據(jù)，分析、概括得出結(jié)論，即在整個演示過程的每一步，都嚴肅認真，一絲不茍，必然會產(chǎn)生深刻的教育作用。
中學能做的探索性實驗，涉及的參數(shù)都不多，實驗時一般是依次改變其中之一來考查它的影響，后概括出反映各參數(shù)關(guān)系的規(guī)律。演示時學生了解這樣的考查步驟，在觀察中他們的思維便會處于更積極的狀態(tài)，同時也懂得這種用實驗來研究問題的方法。
物理學不少的實驗，如庫侖扭稱實驗、盧瑟福-粒子散射實驗、查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實驗等，限于設(shè)備，目前一般中學不能演示，但在課本里還是寫上了。課本這樣做，除了考慮到它們是重要規(guī)律，理論基礎(chǔ)，并且有助于發(fā)展思維，還考慮到可以使學生從這些具體實例中領(lǐng)會物理實驗的一般方法。例如，每個實驗都包括提出實驗任務，確定實驗方法并研究如何實現(xiàn)，對得到的實驗資料進行邏輯加工得出結(jié)論等階段；實驗的每個階段都跟理論緊密交織著，都要用已有的理論來指導；科學儀器能幫助人們克服感覺器官的局限，使感性認識更加客觀、精細、準確，因而科學儀器的設(shè)計，使用對實驗的成功起重要（有時甚至是決定性的）作用。
在學校里，為了確定一條物理規(guī)律，通常只提出一個實驗，因而能可能使學生誤認為一個實驗就可以發(fā)現(xiàn)一條規(guī)律。應該向?qū)W生指出：任何一位實驗科學家，在得出他后的科學結(jié)論之前，都是采用過多種方法，做過幾十次、幾百次的實驗，處理過浩繁的觀測資料，經(jīng)受過多次的失敗和挫折；任何一項實驗發(fā)現(xiàn)在得到公認之前，至少要為另一位研究者所重復證實；而事實常常是一個題目同時有許多在獨立研究，相繼得到同樣結(jié)論，或是一項實驗發(fā)現(xiàn)一經(jīng)發(fā)表，立即有許多人重復這個實驗加以檢驗。結(jié)合物理學的具體事例講清這些問題，有助于培養(yǎng)學生不畏險阻的攻關(guān)精神，懂得任何科學成就都是許多人辛勤勞動的共同結(jié)晶。
教師的演示實驗和介紹一些實驗，還只能使學生對實驗方法有所了解，而要使學生真正掌握一些，必須也只能靠他們自己去實踐。目前國外盛行一種叫做“發(fā)現(xiàn)法”的教學方法，讓學生親自實驗、觀察、經(jīng)過自己的感知和思索形成概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。例如，在英國的一套中學課本《Exploryng Physics》（中譯本叫《探索物理知識》第一冊里，“液體壓強”一節(jié)，隨即提出問題：“液體在其它各個方向上是否也有壓強呢？”然后讓學生依次做三個實驗：
（1）用釘子在白鐵罐側(cè)壁靠近底部同一個高度的不同地方打三、四個孔，灌滿水后觀察會怎樣從這些孔中噴出；（2）將其它小孔封住只留一個，再在罐的側(cè)壁靠近頂部和中部的地方各打一個小孔（盡量使小孔的孔徑相同），觀察水怎樣從這三個噴出，并且收集在同一時間內(nèi)從每個孔噴出的水量；（3）將白鐵罐砸成歪歪扭扭的開狀，再觀察水怎樣從孔中噴出，實驗后，讓學生就這樣兩個問題得出結(jié)論；（1）液體在哪些方向上產(chǎn)生壓強？（2）液體的深度對壓強大小有什么影響？
后讓學生解釋兩個現(xiàn)象：（1）水壩的底部為什么比頂部厚？（2）潛水艇、潛水員以及普通的魚潛水為什么不能超過一定的深度。對于“發(fā)現(xiàn)法”我了解很少，從看到的材料來推測，培養(yǎng)出來的學生會掌握一些實驗研究方法，獨立獲取知識的能力會相當強；很值得深入了解，并且在有條件的學校或班級中進行試驗。
我們課本中的學生實驗，現(xiàn)在還是按傳統(tǒng)的教學方法來安排的，探索性的很少，多數(shù)是驗證性的，內(nèi)容都比較簡單，數(shù)目也不多，初高中總共52個。在實驗訓練上不大可能達到“發(fā)現(xiàn)法”所達到的水平。但是讓學生達到大綱要求掌握的技能和實驗修養(yǎng)——會使用基本儀器、會記錄、整理數(shù)據(jù)，會得出適當?shù)慕Y(jié)論，還是辦得到的。例如，初中要求學生會正確使用安培表，初中物理課本就安排了四個要用安培表的實驗。課文里講了安培表的使用方法，習題里編排了在實物圖上練習接安培表和讀數(shù)的題目，如果再實驗使用四次，學生是能基本掌握安培表正確用法的，印象也會比較深。初中要求學生掌握連結(jié)電路的技能，初中課本就在電學第一個實驗讓學生按照實物路圖接線，畫出電路圖，第二、三、四、五個實驗讓學生按照電路圖接線，到第六個學生實驗則只提出測量要求，讓學生根據(jù)要求去設(shè)計電路，這樣由易而難，循序慚進，學生是能學會連接簡單電路的。在記錄處理數(shù)據(jù)，寫簡單的實驗報告等方面，課文中也是逐步提高難度的。因此，為了讓學生切實掌握一些實驗技能，加強實驗修養(yǎng)，希望不要對為數(shù)不多的學生實驗再刪減合并了，認為課文中的實驗不合適或是缺乏設(shè)備作不了，可以用其它實驗來代替。
在科學研究中，實驗的每一步都離不開理論的指導（雖然從總體來看，實驗是理論的基礎(chǔ)），在中學的學生實驗中也應該注意引導學生手腦并用，把實驗跟理論緊密結(jié)合起來。這不只要求學生明確實驗目的和結(jié)果跟所學理論的關(guān)系，懂得實驗設(shè)計所論據(jù)的物理原理，而且實驗過程中的每一項操作都應該聯(lián)系已有知識考慮應該怎樣作，而不是不動腦子機械地照書上寫的去做，或者盲目地去試。對于高年級學生還可以引導他們運用已有的知識分析考慮誤差的來源和減小辦法。為了防止學生只動后不動腦，課本從初中第一冊后半本起，學生實驗中學再具體列出實驗步驟1、2、3……而把實驗目的、原理、器材、步驟綜合起來敘述。希望教學中要求學生預習，自己安排實驗步驟。