注重物理實驗　培養學生能力

李志剛

摘 要：物理離不開實驗，實驗是學好物理必不可少的重要組成部分.物理實驗不僅是訓練學生實驗技能的一個方面，同時也是學生為掌握物理概念和規律奠定基礎的有效方法.注重物理實驗，使學生以已有的知識和能力為基礎，培養更趨完善的思維能力、實踐能力、創新能力、探究能力及提出問題和解決問題能力，能有效地促進學生智能全面發展.

關鍵詞：注重 物理實驗 培養 能力

物理學是一門以實驗為基礎的學科，在教學中注重物理實驗，能有效地提高學生學習興趣，幫助學生理解知識、突破教學難點，因此教師應十分重視實驗教學，對實驗教學進行設計、創新、巧妙的構思，挖掘其內涵，通過形式多樣的實驗活動，來培養學生多方能力.

一、注重實驗設計，培養學生創新能力

注重實驗設計，不僅可創設學生創新思維的情境，而且也可以提供學生創新機會，以達到培養學生創新能力的目的.因此在教學中教師要充分發揮學生的想像能力，鼓勵學生積極主動大膽地進行實驗設計.如學過聲波后，由于教材沒有證明聲波是縱波，學生可利用課余時間收集資料，充分發揮想像，進行大膽探索和設計.有學生設計出了如圖1實驗，用揚聲器對準蠟燭火焰，揚聲器發出聲音使火焰不斷晃動，但有些學生提出了火焰晃動可能是空氣流動等因素造成.接著大家共同討論想辦法將這個實驗設計為如圖2所示實驗，用兩端開口的有機玻璃筒，下端用橡皮薄膜扎著，玻璃筒中放一些帶有顏色的小塑料泡沫粒子，揚聲器對準薄膜發出聲音，觀察到粒子不斷跳動的現象，大家認為這一實驗現象明顯，設計有創新.接著在老師指導下學生對現象進行積極分析，解決了聲波是縱波問題.在講授完“動量守恒”后，要求學生利用動量守恒等物理原理設計出生雞蛋從教學樓三樓陽臺掉到一樓水泥地面上，而使雞蛋不破裂的實驗.學生們熱情高漲，設計出新穎美觀又符合物理原理且形式多樣的裝置，并在全校師生面前進行實踐表演.學生通過實驗設計活動，手腦結合，既開發了智力，又使創新能力得到了培養.

二、注重實驗探究，培養學生探究能力

實驗探究是在教師指導下，學生圍繞某個問題，對問題猜測，制定計劃，設計實驗方案，進行實驗操作的過程.在這個過程中利用實驗探究形成探究式教學模式，可以同時發揮探究教學和實驗教學的優點，實現常規的接受式理論教學所無法實現的功能.

例如，在“磁感應強度”教學中，教師演示“探究影響通電導線受力的因素”實驗，實驗裝置如圖3所示. 在實驗前讓學生思考：接通外部電源閉合開關后，導線有什么情況發生？有的學生認為導線會擺動，有的則認為導線不動.接著教師閉合開關，發現導線向外擺動了一個角度，認為導線不會動的學生感到很詫異.接著教師又問：實驗結果使我們知道，通電導線在磁場中會受到力的作用而擺動，那么導線擺動大小、方向跟什么因素有關呢？最后與學生一起進行如下操作：（1）如圖3所示，分別接通“2、3”和“1、4”改變導線通電部分長度、觀察導線擺動角度增大情況；（2）改變通電導線電流方向，觀察導線擺動方向改變情況；（3）增強外部電路中電流強度，觀察導線擺動角度增大情況；（4）把磁鐵由三個減少到一個，觀察導線擺動角度減小情況；（5）把磁鐵N、S[WTBZ]極調換位置，觀察導線擺動方向改變情況.這樣教師不斷地引導學生深入探索，學生興趣濃，記憶深刻，明白了通電導體在磁場中會受到力的作用，力的大小與磁感應強度有關，擺動方向與磁場方向、導線通入電流方向有關.

三、注重“信息技術”實驗，培養學生思維能力

物理實驗為物理概念和規律奠定了表象基礎.學生在分析問題時常常要借助實驗的幫助.教材中又有很大一部分沒有與之配套的直觀教具，有些內容又涉及微觀或宏觀過程.因此在課堂教學中無法進行演示，使得思維能力較弱的學生難以認識復雜物理現象.利用多媒體信息技術作為輔助演示實驗工具，則可充分發揮其優勢，在傳統演示教具中無法涉及的地方大顯身手，較好地培養學生抽象思維和直覺思維能力.如兩球碰撞實驗中兩球發生碰撞相互作用速度很快，很難看清其碰撞瞬間情況，利用多媒體課件演示，慢放、重放、倒放，就能清楚地觀察并感受到物體相互碰撞作用的整個物理過程.用多媒體課件還可以生動地模擬行星運動、布朗運動、電容器充放電現象.還可以借助“傳感器”用計算機測速度，利用“電壓傳感器”和“計算機”顯示交流電壓及其圖像等.隨著互聯網技術的發展，利用信息技術進行實驗教學，培養學生思維能力，實現信息技術與實驗教學的整合，將發揮越來越大作用.

四、注重開放性實驗，培養學生實踐能力

要讓學生自己去親身體驗實驗活動，教材中十分重視實踐活動安排，利用“做一做”、“想一想”、“大家做”，這種開放性實驗欄目，來培養學生實踐能力.在講授“波的干涉”時，為了加深學生對波的疊加原理的理解，要求學生課后找一個平靜的池塘水面，在池塘的水面上不同位置同時投入兩塊大小不同的石頭，觀察水面產生兩列水波傳播情況，仔細觀察后發現兩列水波相遇后彼此穿過，仍保持原來運動狀態，繼續傳播，就像沒有跟另一列水波相遇一樣.這樣通過實踐使學生加深了波的疊加原理對書上所說的理解.同樣在講“光的衍射”時，要求學生課后“做一做”.取一根鴨、鵝翅膀上白色翎毛，用翎毛細密的羽絲充當衍射光柵，白天對著太陽，或晚上對著白熾燈觀察，可以觀察到光的衍射現象.利用這些開放性實驗，讓學生自己親身去實踐所學知識，學生興趣濃，有效地培養了學生動手實踐的能力.

五、注重實驗中“質疑”“解疑”，培養學生提出問題能力

在實驗教學中，應把“質疑”、“解疑”作為實驗教學過程的重要組成部分，讓學生充分發揮想像，大膽提出問題，并敢于對課本中有些地方提出疑問，列舉課本實驗的原理、步驟、儀器的欠缺與不足，進行改進與增刪，認真分析，尋找減少實驗誤差的方法途徑.同時對學生的獨到見解、敢于提問題的精神予以表揚.

在做“探究加速度與力、質量關系”實驗時，書中參考案例“……兩小車后端各系一條繩子，一起被一個夾子夾著而被靜止（如圖4），打開夾子，兩輛小車同時開始運動，關上夾子兩小車同時停下來……”.實驗中，有位學生就馬上對夾子打開與關上，能確保兩輛小車同時開始運動與同時停止產生“質疑”，筆者當場就肯定了這位學生其獨到的見解.之后我們共同探討將夾子的開、關，改用兩塊磁性完全相同的電磁鐵，分別吸住兩輛小車尾部.閉合電源時，電磁鐵同時吸住兩輛小車尾部，使兩輛小車同時靜止.斷開電源時，電磁鐵同時失去磁性，兩輛小車同時開始運動.這樣兩輛車的運動和停止都能很好地得到同步，從而提高了實驗的準確度.

又如在“用示波器觀察波形”實驗時，學生提出為什么波形有時會出現畸變？帶有少量電荷的驗電器箔片張到一定角度后，帶有較大量的異號帶電體靠近驗電器時，驗電器箔片張角為什么會反而增大？在講平拋運動時，飛機投彈過程中，為什么投出的炸彈水平方向和勻速飛行的飛機是同步的？對提出這些疑問的學生，教師要很好地保護其積極性，且要對每個問題進行解疑，以培養學生思維能力和提問題能力.

總之，在物理教學中，只要我們用不同形式加強實驗教學，學生的各方面能力就會越來越高，就能適應未來知識經濟發展的需要，這是21世紀創新教育對我們教師提出的更高要求，也是對我們的挑戰.

［責任編輯：黃春香］