談物理教學中實驗能力的培養

摘 要:在物理實驗教學中要變教為導，引導學生分析實驗思路，理解實驗原理，開展發散思維，培養創新意識，注意理論聯系實際，把學生帶入一個思路開拓、思維靈活的境界。

關鍵詞:分析思路;發散思維;創新意識

新的課程標準再一次強調了物理實驗教學的重要意義，從實驗內容、實驗技能、實驗教學方法和考核等方面提出了新的要求。其中心思想是希望從面向21世紀提高受教育者科學技術文化思想素質的高度出發，改變實驗在物理教學中的薄弱狀況，全面提高物理教學質量。然而在中學物理實驗教學的現實中卻存在著不少問題，我們必須重視這些問題，改進傳統實驗教學的缺點，認真學習新課程標準在實驗教學方面的新要求和新理念，在實驗教學中以學生為主體，多用探索性實驗培養學生的科學探索能力、創新意識和實踐能力，以全面提高學生的素質。

物理學是一門以實驗為基礎的科學，實驗既可以搜集事實，積累數據從而獲得豐富的感性認識，也是形成理論，發展理論和檢驗理論的實踐基礎。既然實驗對物理學來說是如此重要，那么實驗能力的培養也就應該是中學物理教學中的一個極其重要的內容。

對于實驗能力的培養，應該包括以下4個方面:(1)根據實驗課題，確定實驗原理;(2)根據實驗原理，設計實驗方案(包括選擇器材，安排實驗步驟和設計實驗表格等);(3)能正確使用儀器進行操作、觀察、測量和記錄;(4)分析、處理實驗數據(包括誤差分析)，得出正確結論。

只有通過教師有目的、堅持不懈地培養，才能有效提高學生的實驗能力。下面談談培養學生實驗能力的一些措施:

一、重視分析實驗思路，使學生深刻理解實驗原理分析實驗思路才能理解實驗的精髓所在，掌握實驗

原理，有助于學習這種思維方法，這就為培養學生的創造力奠定良好的基礎。不懂實驗的來龍去脈，不求甚解將會抹殺學生的創造力。

例牛頓第一定律的實驗

1.實驗目的:“探索運動的物體如果不受力，將會怎樣?”

2.實驗條件:(1)研究對象的初態應是運動的;(2)研究對象在運動過程中必須不受力(推力和阻力)。

3.實驗器材:如表1的裝置圖欄中所示(本實驗通過分析小車在平面上的運動，達到實驗目的)。

首先分析，當小車從斜面上滑下，在平面上運動時，能滿足實驗條件嗎? (1)滿足了小車的初態是運動的這個條件;(2)小車在平面上運動時，雖然推力為零，但摩擦阻力不為零，不滿足不受力的條件。

提出問題:“該怎么辦呢?”在這里必須發動學生進行深入的思考，展開熱烈的討論，發表各種不同的意見，充分發揮創新思維，想出如下實驗思路:(1)可以先讓小車在平面上運動時所受阻力逐漸減小，觀察其運動情況，發現其規律;(2)再利用推理的方法，想象出小車不受力時的情況，從而得出正確的結論。這種思維多么精辟，多么富有創造性啊!

學生分別在平面上鋪以毛巾、棉布、木塊以改變平面對小車的阻力，進行實驗，學生觀察、填表、分析實驗現象，得出結論:運動物體停下來的原因不是不受力，而是受到阻力的作用;受到的阻力越小，則通過的距離越遠，運動的時間也越長，速度就減小得越慢。教師再演示滑塊在氣墊上的運動，來證實上述結論的正確性。

教師指出:無論怎樣改進實驗，阻力都不可能為零，怎么辦呢?啟迪學生想出，可以在上述實驗事實的基礎上，引進理想化的模型—光滑平面，通過推理的方法，得出:如果小車在理想光滑平面上運動時速度將不會減小，并以恒定不變的速度永遠運動下去的正確結論。這樣就達到實驗目的，掌握運動物體不受力作用時的運動規律。這就是實驗的精髓所在。

在這里應強調:這種利用實驗和推理相結合的科學方法，是研究物理問題的重要方法，也是科學實踐的一種飛躍和延伸。并要求學生認真學習這種科學方法。

這樣，在分析實驗思路的過程中，不斷揭示矛盾，不斷激發學生的探索動機，不斷改進實驗，借以發掘實驗的設計精髓，提高學生的實驗能力。

二、引導學生根據實驗目的，開展發散思維設計多種實驗方案

對于任何一個實驗，嚴格要求學生按照課本上給定的方案進行，無疑是十分必要的，但是只到此為止，就顯得不夠了，勢必造成學生思維的單一性，難以達到更高一級的思維水平。必須要求學生能夠根據實驗目的，設計多種實驗方案，以養成從不同角度思考問題的習慣，提高發散思維能力。

例使物體“懸浮”的實驗競賽。

1.競賽目的:看哪組學生能使裝砂子的密封瓶子最快懸浮在水中。

2.器材:盛水的大燒杯、砂子、勺子、可密封的小瓶子、一杯濃度大的鹽水。

學生展開了熱烈的討論，獲得兩種思路:(1)將砂子裝入小瓶中，調節砂量以改變瓶重，使G物=F浮(該實驗保持F浮不變);(2)將裝砂瓶子浸沒水中，逐漸向水中加入濃鹽水以改變瓶子受到的浮力，使G物=F浮(該實驗保持G物不變)。

競賽結果表明:單一按第一種思路可以做成，但調節砂量費時;用第二種思路實驗時，砂不可過量，最好先使G物稍大F浮，沉入水中，再倒入適量的濃鹽水，從而改變F浮，使G物=F浮，最容易贏得競賽勝利。

訓練學生能設計多種實驗方案，并會進行評價和分析，是提高學生實驗能力的有效措施。

通過以上例子，能使學生從不同的思維角度深入到事物聯系的多樣性和事物的整體中去，不斷增添學生對事物的認識角度，以此拓展思維空間，培養創新意識。

三、實驗教學中應注意理論聯系實際，培養學生應用知識的能力

《物理課程標準》在課程的基本理念中提出“從生活走向物理，從物理走向社會”，指出:義務教育階段的物理課程應貼近學生生活，符合學生認知特點，激發并保持學生的學習興趣，通過探索物理現象，揭示隱藏其中的物理規律，并將其應用于生活生產實際，培養學生終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。因此，物理教學中培養學生實驗能力，應注意理論聯系實際。

例 在滑動變阻器的教學中，教師提出問題一:“在電路兩端電壓不變的情況下，如何改變電路中的電流?”學生很容易想出:改變電路中的電阻。教師提出問題二:“如何改變電路中的電阻?”學生根據電阻決定的因素:電阻率、電阻線長度和截面積提出多種方法。教師提出問題三:“如何利用可移動的夾子和電阻線(控制條件)改變電路中的電阻?”學生想出把夾子夾住電阻線并且在電阻線上滑動就可達到目的。(這就是滑動變阻器的原理)。教師按學生的設計進行演示，學生發現電燈亮度變化不大，指出其原因是電阻線不夠長，阻值變化范圍太小。教師接著問:“應如何增大阻值變化范圍?”學生想出應增大電阻線的長度。教師換上很長的電阻線后進行演示，學生發現:操作很不方便。教師提問:“電阻線還要這么長，操作又要方便，應怎么辦?”學生想出:將電阻線繞在瓷筒上。教師將繞得很密的裸露的電阻線接入電路，移動夾子時，電燈亮度不發生變化。學生發現，線圈相碰，造成短路。教師再問:“線圈仍然這么密又不能造成短路，應怎么辦?”學生想到:在線圈表面涂上絕緣漆。教師又問:“總不能一直抓住夾子在線圈表面移動，如何安裝夾子為好?”學生討論后想出:要用兩個支架把一根金屬棒固定在線圈上方。再讓夾子穿過金屬棒。這樣夾子就可以在線圈表面自由滑動。這樣改裝后的夾子叫做滑片，教師再演示當滑片在表面涂漆的線圈上滑動時，電燈不亮。學生找出原因:滑片與線圈斷路。教師又提出:“這個斷路的問題應如何解決?”學生想到可將線圈與滑片接觸處的絕緣漆刮掉。再裝上“上下兩個接線柱”，從而成功設計了滑動變阻器。

在物理教學中，重視知識的應用，力求做一些有益的設計，提供學生發揮特長和提高創造力的機會，促進思維的飛躍，是十分必要的。同時通過實際問題的設計與解決，又可反作用于實驗能力的提高，相輔相成，就可以把學生帶入一個思想開拓，思維靈活的境界。

以上是本人在物理教學中培養學生實驗能力的一些措施。當前，我們應認真學習新的教育理念，鉆研教材，挖掘教材，創造性地處理教材，設計好教學程序，多采用科學探究的方法，把培養學生實驗能力的措施滲透于教學的各個環節，從而提高學生的創新意識和實踐能力。

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