淺談物理實驗教學與學生能力的培養

林旭鵬

心理學研究表明，人的思維活動是在感性材料的基礎上產生的，感性材料是思維活動的源泉和依據。物理實驗能有效誘發學生認知，能有效促進學生的物理學習，有助于學生把握事物本質，能深刻地影響物理問題的解決，在教學目標明確的前提下，實驗前的充分準備且工作做得越細，越能開發學生的潛力，越能調動學生學習物理的積極性和主動性，這樣才能增強學好物理的信心，保證教學任務順利完成。下面我就如何利用各種物理實驗著重培養學生能力談談看法。

一、重視課堂演示實驗，培養學生觀察思維能力

初中學生學習物理，都有一定的新奇感，可以通過各種有效途徑將學生的新奇感轉化為學習興趣，而物理實驗則是保持學生興趣的有效途徑。各種類型的物理實驗，形象地展示了物理知識的形成和發展過程，為學生的學習提供了豐富的感性材料，強化了學生的感知并糾正在感知中形成的錯覺，從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發展智力、培養能力的目的。例如，如在觀察“摩擦起電”現象時，要提示注意：①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用？②手帕摩擦過的兩塊塑料膜，在相互接近時，會發生什么現象？③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些，它們之間會產生什么現象？通過觀察思考，學生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥，異種電荷相吸”的結論。通過對上述物理現象的觀察，不僅成功激發了學生的學習興趣，滿足了學生的求知欲望，而且有利于發展學生的觀察能力和思維能力。

二、改進實驗教學方式，增強學生實驗探究能力

以往的實驗教學，尤其是學生分組實驗，我們總是要求學生按照課本上的實驗步驟，按照老師的演示步驟一步一步完成的。這樣做雖然可以節約教學時間，組織教學也比較輕松，但是對于實驗為何要這樣做，卻不怎么清楚。為了改變這種依葫蘆畫瓢的教學方法，我們將有些分組實驗做了教學方法的改變，增加了學生主動探究的成分，給學生足夠的討論、發現問題、解決問題的時間。學生在做、思、議、改的過程中，對實驗的目的、實驗的過程、實驗現象有了深刻理解。例如，在做《歐姆定律》的實驗時，我們可以利用復習提醒學生實驗中的注意事項，接下來就放手讓學生看書、討論、提問、設計實驗，實驗過程中可能會出現很多問題，比如在研究電流與電阻的關系時，不知道移動滑動變阻器，而是換了電阻后就立即進行讀數；在得出電流與電阻關系時，有許多學生都認為“保持電壓不變時，電阻跟電流成反比”是正確的。通過這些問題，引導學生研究解決這些問題，讓學生主動探索和發現，學生有更多機會參與討論，參與思考，同時告訴學生：解決同一個問題，其途徑是多樣化的。這對培養學生的開放性思維、創新能力和探究能力有很大益處。

三、鼓勵學生做好課外實驗，提高學生的動手創造能力

各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐，學生在動手完成各種小實驗、小制作的過程中，思維異常活躍，學習欲望高漲，參與意識增強，都迫切希望進一步探索問題。通過實驗，學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。如在光沿直線傳播的教學中我們可以引導學生做好這個課外實驗，利用生活中可以隨意獲取的撲克牌和針，研究針的分身術，在撲克牌上用針扎兩個相距不超過3mm的針孔。然后把針放在撲克牌的背后約2.5cm的地方，用單眼透過雙孔觀察，你看到的不是一根針，而是兩根。若在兩孔的附近再扎第三個孔，當你透過這些孔觀察時，就能看到三根針。扎的孔越多，看到的針越多。觀察時，適當調整撲克牌（轉動或改變撲克牌距人眼的距離），這種現象更清晰。這個過程中，除了讓學生掌握好光沿直線傳播的知識外，還可以促進學生進一步思考，為什么會出現這些現象，促發學生發散思維，另外還有自制儀器驗證“阿基米德原理”、“紙鍋燒水”、“樓梯開關”等小實驗、小制作，課外小實驗有很強的趣味性和知識性，貼近學生的生活，可以培養學生學習物理的興趣，也可以培養學生的動手能力、思考問題的能力、處理問題的能力、應用創新能力等。任何事物的發展是在實踐過程中徘徊進展的，實踐中所遇到的問題、挫折和矛盾等都將成為新起點的開端，成為創新火花的碰撞之源，成為發明創造的源泉。

四、合理利用多媒體，提高學生解決實際生活的能力

當前，多媒體技術已進入物理課堂教學。個別物理演示實驗由于受實驗條件、時間空間等因素的限制，往往存在可見度小、效果不顯著、實驗成功率低下及實驗器材局限等諸多問題，影響學生對物理規律的認同。而多媒體課件以圖文并茂、聲像俱佳、動靜皆宜的表現形式將物理課堂引入了新的境界。所以，充分利用多媒體可以起到奇兵出神入化的作用，大大提高教學效率。例如，磁場的認識是初中生學習的難點。教師先做演示實驗證明磁場確實存在，然后再用Flash課件演示條形磁鐵、蹄形磁鐵周圍磁感線的分布情況，演示其周圍的磁感線是從磁體的N極出發回到S極的動態過程，給學生留下深刻印象，幫助學生認識磁場。在大氣壓這一節中，運用大氣壓強原理制成的活塞式抽水機及離心式水泵，不少教師因為這部分不作考試內容，往往略去不講。即使講也只能在掛圖上講解，學生往往一知半解，無法看到抽水機的動態過程。而運用多媒體后就能模擬這一過程，有利于解決這一問題。此外，我們還可以利用多媒體介紹一些生活中物理知識的應用實例，介紹一些可以前沿信息，利用多媒體技術對文本、聲音、圖形、圖像、動畫等的綜合處理及其強大交互式特點，為教師教學的順利實施提供形象的表達工具，擴大學生的知識面，激發學生的學習興趣，提高學生解決實際問題的能力。

總之，我們應該在今后的物理實驗教學中給學生留有充分的思維空間，充分發揮學生的主觀能動性，調動學生思維的積極性和主動性。優化后的物理實驗教學有利于培養學生逐步形成大膽猜想、努力設計、積極實踐、相互合作、科學歸納等創新型人才所必不可少的科學素質，為他們將來成為健全、優秀的現代人才打下堅實基礎。