改進實驗教學(xué)，促進學(xué)生能力培養(yǎng)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理教學(xué)應(yīng)該緊緊扣牢實驗這一學(xué)科基石，著力啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，造就敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新、勤于創(chuàng)新的高素質(zhì)人才。筆者在實驗教學(xué)中做了以下幾點改革嘗試。

一、對演示實驗實施“三自”

例如研究焦耳定律的演示實驗時，筆者是這樣設(shè)計的，在上一節(jié)課末，以思考題的方式，向?qū)W生出示了下一課時的課題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和哪些因素有關(guān)。要求學(xué)生利用活動課的時間和空間做到“三自”。

1.自行設(shè)計實驗方案。實驗方案的設(shè)計關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實驗原理，怎樣才能看到電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象。學(xué)生經(jīng)過認真思考，設(shè)計出不同的方案，有的方案效果特別好。例如取兩根電阻不同的電阻絲，在每段電阻絲上用凡士林粘上若干根火柴梗，通電后電阻絲上的火柴梗依次掉下來；再如讓燒瓶中的空氣受熱壓強增大，推動管中的紅水柱移動；還有使木條吸收電熱升溫達到著火點而燃燒……這樣變限制性的演示實驗為開放性研究性實驗，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。

2.自主選制實驗器材。學(xué)生設(shè)計出實驗方案后，可以向?qū)嶒炇医枰恍﹥x器，還可以利用廢舊物品自制一些器材。如，一些學(xué)生把廢電爐絲作電阻絲，把廢干電池中的碳棒取出作電極等，這樣不僅有效地利用了廢物，還鍛煉了學(xué)生動腦、動手的能力。

3.自覺演示自己設(shè)計的實驗。學(xué)生們把實驗設(shè)計出來后，都想主動地把實驗演示給大家，讓他們進行演示，這樣不僅發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性，而且培養(yǎng)了學(xué)生動手操作能力。

二、對學(xué)生實驗采取“三不”措施

例如“測導(dǎo)體的電阻”是一重要的分組實驗。如果僅僅用伏安法測電阻，對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常不利。通過幾年教學(xué)實踐，筆者采取了“三不”措施，效果比較明顯。

1.不限定實驗方法。上課時讓學(xué)生明白實驗?zāi)康模瑢嶒灧椒ㄓ筛鱾€小組討論決定，并要求學(xué)生們畫出相應(yīng)的電路圖。結(jié)果實驗方法多種多樣，如伏安法、伏阻法、安阻法、極端法等等，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新的精神。

2.不固定實驗步驟。進實驗室不要求帶課本和實驗報告冊。在學(xué)生動手前只強調(diào)各種電表的使用方法，在實驗過程中，學(xué)生們既測電阻，同時驗證了影響電阻大小的因素。例如有的學(xué)生用伏安法測電阻時，分別用內(nèi)接法和外接法，并取兩段橫截面積相同、長度不同的鐵導(dǎo)線，長度相同、橫截面積不同的鐵導(dǎo)線，長度、橫截面積相同的銅和鐵導(dǎo)線，分別測出它們的電阻并進行分析。這樣培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、分析問題能力。

3.不定向?qū)嶒灇w納。實驗后讓學(xué)生多角度、深入細致地觀察、分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，從而開放性地歸納出實驗結(jié)論。如有的小組分析真實的實驗數(shù)據(jù)，得出如下結(jié)論：①伏安法測電阻時，用內(nèi)接法測量值偏大，用外接法測量值偏?。虎诙啻螠y量求平均值可減小誤差；③影響電阻的因素除了長度、橫截面積、材料外，還與濕度有關(guān)。通過以上幾個方面的歸納，培養(yǎng)了學(xué)生的分析、概括實驗結(jié)論的能力。

三、開展課外實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

課外實驗是課堂學(xué)習(xí)的補充，是實施素質(zhì)教育的需要。課外實驗不僅能鞏固和深化課內(nèi)知識，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、知識遷移能力和靈活運用知識的能力，增強學(xué)生思維的獨創(chuàng)性。教師在引導(dǎo)課外實驗時應(yīng)注意以下幾點：

1.引導(dǎo)學(xué)生重視課本上的小實驗。比如在講授《大氣壓強》這一節(jié)，我先做了一個演示實驗：將小試管套在裝水的大試管中，口朝下倒過來，小試管上升?？吹竭@樣的現(xiàn)象，學(xué)生們都非常驚奇，原以為會掉下來的小試管居然向上運動，到底是什么力使小試管上升呢?學(xué)生們都希望揭開其中的奧秘。接著引導(dǎo)大家分析小試管的受力情況，小試管受到一個向下的重力，而現(xiàn)在小試管正在向上運動，說明小試管一定還受到一個向上的力，是誰施給小試管一個向上的力呢?學(xué)生們互相討論。我們沒看見施力物體，那么是不是我們看不見的空氣給小試管一個向上的力呢?如果空氣是施力物體，那么它一定能給其它的物體也施加類似的力。按照以上的猜想，學(xué)生們又做了四個實驗，用注射器吸水，用吸管吸飲料，將兩個帶吸盤的掛衣鉤對齊并用手捏緊各處，然后兩個人拉掛鉤；在杯中裝滿水，蓋上一個硬紙片，把杯倒過來，紙片不往下掉。通過以上實驗證明大氣確實能對浸入其中的物體產(chǎn)生壓強和壓力。

2.引導(dǎo)學(xué)生巧用材、巧改進實驗。有關(guān)摩擦力的方向問題是教學(xué)的難點，為了讓學(xué)生更好地理解，筆者利用牙刷做了一個小實驗，收到了很好的效果。首先把兩把型號相同的牙刷的刷毛適當(dāng)去掉一些，使學(xué)生能在投影儀的屏幕上看到刷毛清晰的像，演示時用兩手分別握住兩支牙刷的手柄，采用推拉的方式來演示幾種情況下摩擦力的方向，其效果既直觀又形象。兩把牙刷使抽象內(nèi)容變得形象、具體、便于理解。再如：有的學(xué)生用飲料瓶做了以下幾個物理實驗：①將一個空雪碧瓶截去上部并裝入適量水，然后蓋上一張硬紙板，將雞蛋放在硬紙板上，快速拉去硬紙板后，雞蛋并沒有隨硬紙板一起移去，而安然落入杯中，從而使學(xué)生認識到靜止的物體具有慣性。②取一雪碧瓶，在其側(cè)壁鉆三個上下位置不同的小孔，用橡皮塞塞住，給瓶里充滿水，將瓶放在足夠高的桌面上，然后同時取掉橡皮塞觀察發(fā)生的現(xiàn)象得出結(jié)論。③取一個乒乓球放到倒立的截去下段的飲料瓶瓶口處，然后向瓶里注水，會發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上浮，接著用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。經(jīng)分析，第一次，乒乓球下表面沒有受到水的壓力，而第二次乒乓球上下表面都受到水的壓力，且下表面壓力大于上表面壓力。這個實驗充分證明了浮力產(chǎn)生的原因。

在教學(xué)中適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見的廢舊器材做實驗，既減少了環(huán)境污染，同時也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和動手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而收到了良好的教學(xué)效果。

3.選擇有趣味性并與生活接近的實驗內(nèi)容。學(xué)了阿基米德定律后可要求學(xué)生設(shè)計一個用浮力計算物體密度的課外小實驗，學(xué)習(xí)了電功率后可要求學(xué)生設(shè)計一個用電能表量用電器工作時的實際功率的實驗等等。課外小實驗持續(xù)地開展下去，使學(xué)生的動手能力得到了加強，分析問題和解決問題的能力得到了提高，創(chuàng)新能力得到了充分的發(fā)展。

總之，在教學(xué)過程中，既要遵循“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體”的教學(xué)規(guī)律，同時又要不斷加強實驗教學(xué)的改革，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，使學(xué)生發(fā)揚勇于創(chuàng)新、敢于創(chuàng)新的精神，全力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。