芻議物理實驗能力的培養

物理學是以實驗為基礎的科學，在物理學的發展過程中，物理實驗方法是物理學家研究物理學的重要方法。我國著名物理學家張文裕指出：“科學實驗是科學理論的源泉，是自然科學的根本。”《物理課程標準》指出：“實驗是物理課程改革的重要環節”。一個學生實驗能力的高低、實驗素質的優劣，是衡量學生物理學習水平的標準之一。加強實驗教學，培養學生實驗能力，已經成為一線物理教育工作者的共識。

傳統的實驗課教學中，教師將實驗目的、原理、儀器使用、步驟及注意事項、數據表格按部講述后，然后學生開始動手操作，這樣的結果就是學生只是接觸了實驗器材，但部分學生的實驗能力并未真正獲得培養。究其原因教師在講解原理、儀器正確使用時，部分學生一方面無暇顧及教師的講解，出于對器材的好奇而是只管自己邊看邊擺弄實驗器材。另一方面教師講解時可視性較差的緣故，學生根本就沒有看清教師手上的器材，只得看自己桌上的器材。

物理教學實踐中，實驗能力的培養單憑照搬教材中的演示實驗與學生實驗是不夠的，而應根據學生及教材的特點，適時創設實驗環境，揭示實驗思想與方法，激勵學生的實驗探究意識，逐步養成良好的實驗技能與素養。下面本人結合教學實踐，談培養學生物理實驗能力的幾點做法，以供同行們參考。

1 精心編制學生實驗預習思考題，是培養學生實驗探究意識的一個有效手段

通過精心編制實驗預習思考題，可以引導學生有的放矢的預習并形成實驗探究意識，從而提高學生預習的積極性和有效性。在開始階段應全面、周到，應涉及實驗中的各個方面；隨著學生預習習慣的養成、實驗能力的提高，可以將編制的重點由幫助學生了解實驗原理、操作過程等方面，轉變為探究實驗的物理思想、方法、實驗數據的處理及誤差的分析等方面。

如在《測量電源的電動勢和內電阻》實驗中，可編制了如下的預習思考題：

（1）怎樣測定兩節干電池的電動勢和內阻？你是如何判斷這一測定原理的可行性？

（2）怎樣設計測量電路？

（3）用伏安法做實驗，測量結果的數據應怎樣分析處理？（4）實驗中引起誤差的主要原因是什么？

2 邊學邊實驗，激發學習熱情，促使學生主動獲取實驗思想方法

所謂邊學邊實驗，是指學生在教師指導下一邊學習一邊進行實驗的教學組織形式。在許多學生實驗中，課堂容量大，如果知識點的講解過于集中，學生易表現出疲勞、不耐煩等“高原”情緒，實驗收效甚微；相反，如果將知識點分散開，在學生一邊學習一邊實驗、再一邊學習一邊實驗的形式中開展實驗教學，其探索過程更接近于人類認識客觀規律的過程，這樣就能更好的激發學生積極思維，而且學生在直接參與實踐的過程中，可以逐漸體會到實驗是獲得物理事實的根據，實驗是檢驗假設的真理性的標準，可以逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實，從而得出概念和規律的。因而通過長期邊學邊實驗訓練，學生將會逐步掌握物理學習和研究問題的基本方法。如在《用單擺測定重力加速度》實驗中，可將實驗分解成如下四個知識板塊：

（1）單擺的構造及做簡諧運動的條件——單擺的振幅A約為擺長的0.087倍。

（2）測定重力加速度需要測量的物理量之擺長的測量——游標卡尺的測量原理、使用與讀數，通過預設練習的完成情況達到反饋。

（3）測定重力加速度需要測量的物理量之周期的測量——秒鐘測量時間，關于秒鐘是否估讀可設計隨堂實驗，根據全班學生測量的結果進行分析判斷，從而使學生體會秒鐘測量時間不需要估讀的道理，這樣學生的記憶一定會很深刻。

（4）實驗數據的分析處理方法——平均值與圖象法。應怎樣建立圖象及圖象斜率的含義，要讓學生明白建立線性關系圖象處理物理實驗數據的思想方法，而這一方法在以后學習中要經常用到，體現了高考物理考查的五大能力之一即應用數學方法解決物理問題的能力。

3 挖掘課本演示實驗及圖片實驗功能，使學生領會這些實驗的構思、設計、方法等，從而深刻體會物理學的科學思想、科學方法和科學精神，樹立科學的價值觀

演示實驗和經典的圖片實驗，隱藏著前人對實驗探索活動的艱辛歷程，那是后人難以想象的艱難困苦，有時還有些盲目，在后人看來甚至有些可笑和愚蠢；但是正是這些過程體現了追求真理的偉大力量，正是這些科學思想和科學精神有待我們學習、繼承和發揚。因此，針對演示實驗和經典的圖片實驗，應挖掘其潛在的功能，盡量完整全面敘述其典型的物理思想和方法，讓學生對物理多一些涉獵，獲得較清晰的輪廓和面貌，使他們視野開闊，并學會思維。

4 制作播放多媒體技術的模擬動畫實驗，豐富學生的實驗資源，提高對實驗的感知、感悟能力

利用多媒體技術對實驗現象進行放大、慢放、定格、顯微或動畫模擬等，使得本來可見度較小的、觀賞性不強的、不容易控制實驗進程的、不便進行課堂演示的微觀物理實驗得以高質量地完成，從而給學生提供大量的感性材料，豐富了教學內容，幫助學生形成科學的概念，深刻理解較抽象和較復雜的教材內容，使學生在輕松、愉快的環境中理解掌握物理知識。

5 巧用生活周圍容易得到的器材自制實驗，激活創造靈感，培養實驗創新意識

用身邊最普通、最常見的東西組成結構簡單、現象顯著、原理直觀、人人能做的實驗，它能馬上調動學生的學習積極性，能使學生感到新奇、思維煥然一新，產生創新智慧的靈感。

6 創設學生的探究性實驗，讓學生在探究發現的過程體會實驗的樂趣，從而樂于實驗

教師要能因地制宜、盡量多創設探究性實驗，讓學生在教師指導下，圍繞某個課題獨立進行實驗、觀察現象、分析結果，從中發現科學概念或規律，體驗成功的喜悅。長此以往，學生的實驗能力就自然獲得。

李政道教授1987年曾經精辟地提出物理學家的兩個定律：第一定律：沒有實驗家，理論家趨于浮泛；第二定律：沒有理論家，實驗家趨于搖擺。要學好物理一定要重視理論與實驗的結合，尤其要提升我們的薄弱環節即物理實驗能力。

參考文獻

［1］ 封小超，王力邦. 物理課程與教學論［M］. 北京：科學出版社，2006

［2］ 鐘時迪. 非常規實驗的教益［M］. 物理通報，1998（9）［3］ 郭奕玲，沈慧君. 從20個值得介紹的經典實驗說起［M］.網絡文章