重視實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生能力

于海賀

摘 要：物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗教學(xué)既是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理課堂教學(xué)中實施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。因此，應(yīng)重視實驗教學(xué)，并通過實驗教學(xué)提高學(xué)生能力。

關(guān)鍵詞：物理；實驗；能力；培養(yǎng)

在物理學(xué)中，實驗不僅作為一種物理方法，而且作為物理思想，在物理教學(xué)中占有極其重要的地位。眼見不如手動，只有在實踐中學(xué)習(xí)，學(xué)生們的才智和創(chuàng)造力才能得以發(fā)揮，學(xué)會探究性學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生對物理事實獲得明確、具體的認識，而不是停留在被觀察物理現(xiàn)象的表象上。實驗在物理教學(xué)中更是占有著舉足輕重的地位。加強實驗教學(xué)，提高物理教學(xué)效率和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力，在加強素質(zhì)教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。

一、注重實驗教學(xué)中學(xué)生的實驗技能培養(yǎng)

培養(yǎng)學(xué)生實驗操作的基本技能，就必須讓學(xué)生多動手、多練習(xí)。按照《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（實驗）的規(guī)定，同一學(xué)校應(yīng)以年級組為主，積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)條件，多開設(shè)一些實驗課，可適當(dāng)將簡單演示實驗調(diào)整為學(xué)生實驗、課外小實驗增添為學(xué)生課堂實驗。首先通過增加實驗的數(shù)量，可以讓學(xué)生更有機會動手操作。其次，年級組全體成員參與，就會發(fā)揮集體的作用，能從實驗準(zhǔn)備到實驗過程指導(dǎo)，有一個詳盡的安排，能確保使每位學(xué)生都能明確每個實驗的目的、要求及實驗過程中的關(guān)注點。

實驗操作的基本技能培養(yǎng)，主要應(yīng)該注意從下面兩個方面進行培養(yǎng)：一是引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)文本知識的基礎(chǔ)上要靠自身模仿體驗和創(chuàng)新使用實驗器材。比如測量工具——游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的使用問題在高考中經(jīng)常考查的，但許多師生只是把這兩個工具使用當(dāng)做讀數(shù)習(xí)題而復(fù)習(xí)，導(dǎo)致得分率低。同行不妨引導(dǎo)學(xué)生通過這兩個測量工具的文本學(xué)習(xí)和老師的實際操作演示首先讓學(xué)生弄清楚其精確度提高的原理，然后，給學(xué)生創(chuàng)造更多的機會，適當(dāng)?shù)目梢栽趯W(xué)生的集中活動場所放置一些器材，讓他們進行模仿測量、反復(fù)體驗，不斷領(lǐng)悟。二是平時實驗過程中教者要重視關(guān)注學(xué)生的操作細節(jié)，及時發(fā)現(xiàn)問題及時予以點撥、糾錯。由于農(nóng)村高中班級人數(shù)較多，教者可以通過學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)分析來發(fā)現(xiàn)學(xué)生的操作細節(jié)。

二、注重實驗教學(xué)中學(xué)生的實驗方法培養(yǎng)

物理實驗方法很多，學(xué)生從初中物理中接觸最多的是控制變量法，這是初中物理實驗中用的最為廣泛的一種方法。具體可以這樣理解：當(dāng)實驗結(jié)果受到多個因素影響時，為了研究其中某一個因素的變化對結(jié)果有何影響，就必須控制其他幾個因素保持不變的方法。比如滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)；壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)；電流產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)；影響電磁鐵磁性強弱的主要因素等等。還有類比法（比如利用水壓形成水流來類比出電壓形成電流）、等效法（比如兩個5歐的電阻串聯(lián)可以用一個10歐的電阻等效替換）、模型法（比如講原子結(jié)構(gòu)時的原子核式結(jié)構(gòu)模型）、實驗+假設(shè)法（研究真空不能傳播聲音的實驗；牛頓第一定律的實驗）、轉(zhuǎn)換法（研究電流產(chǎn)生熱量的多少是通過觀察溫度計的變化而間接反映出來的等等）、等效法（研究合力與各個分力的關(guān)系時用一個合力取代了各個分力的共同作用；研究串并聯(lián)電路的電阻特點時用總電阻替代了各部分電阻等等）。

做為學(xué)生進入高中后，同行們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對初中物理新課標(biāo)中所涉及到的實驗方法進行總結(jié)和強化。進一步在理解初中物理實驗方法的基礎(chǔ)上，鞏固控制變量法、轉(zhuǎn)換法、對比法、表格法、圖像法；進一步理解學(xué)習(xí)掌握高中物理中典型的其它實驗方法：累積法、留跡法、放大法。并在實際實驗教學(xué)中讓學(xué)生通過設(shè)計實驗，體驗和感受不同實驗方法的美妙之所在。

三、注重實驗教學(xué)中學(xué)生的科學(xué)分析培養(yǎng)

科學(xué)實驗的目的，就是要發(fā)現(xiàn)和尋找規(guī)律性結(jié)論。但除準(zhǔn)確操作和完成實驗數(shù)據(jù)信息記錄外，就要進行信息處理，對記錄的實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)進行分析。一般常用的物理分析方法有：1.歸納法，2.圖像法。實驗歸納法是在對物理實驗現(xiàn)象和過程進行大量觀察和實驗的基礎(chǔ)上，對取得的大量資料進行分析、綜合、概括歸納，從中找出有關(guān)物理量之間被的內(nèi)在聯(lián)系，得出結(jié)論或建立假說，再通過觀察和實驗進一步驗證規(guī)律和假說的過程。實驗歸納法是物理學(xué)學(xué)習(xí)和研究中的基本方法。教者要在課堂上充分利用學(xué)校的已有資源和教材中的實驗，為學(xué)生提供體驗“實驗歸納法”的機會，讓學(xué)生逐步提高，逐漸內(nèi)化，形成能力。圖像法，是建立在數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，其最大優(yōu)點是形象、直觀。而且還可將測量錯誤的數(shù)據(jù)和容易的發(fā)現(xiàn)和排除。這就要求物理老師要引導(dǎo)學(xué)生從已有的數(shù)學(xué)知識出發(fā)，回歸到相關(guān)的物理問題上，理解圖像的物理含義，逐步展示圖像法的全過程，可以先引領(lǐng)學(xué)生進行模仿，進而讓學(xué)生獨立運用圖像法處理數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

四、注重實驗教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)

新課程理念中關(guān)于注重學(xué)生的自主性探究問題提到了突出的位置，在課堂教學(xué)中，要求變以教師的教為主為學(xué)生的學(xué)為主，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位和學(xué)習(xí)的主動性；變重結(jié)果教學(xué)為重過程教學(xué)，讓學(xué)生真正體驗知識的獲得過程，在探究過程中培養(yǎng)科學(xué)的思維方法，鍛煉獲得知識的能力，為學(xué)生的終身發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。這就決定了物理教學(xué)中科學(xué)探究的重要性。

科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)是：1.提出問題，2.猜想與假設(shè)，3.制定計劃與設(shè)計實驗，4.進行實驗與搜集證據(jù)，5.分析與論證，6.評估，7.交流與合作，。現(xiàn)階段許多同行基本都能按照科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)進行引導(dǎo)學(xué)生的，但相當(dāng)一部分教者在讓學(xué)生提出問題后，缺乏必要的分析論證，生硬地就確定了探究課題，使學(xué)生接受起來不自然。在“提出問題”這一環(huán)節(jié)后，老師要和學(xué)生一起做好“分析與論證”，合理地、自然地確定出本節(jié)課的探究課題，讓全體同學(xué)在心理上達成共識，才可以讓學(xué)生展開“猜想與假設(shè)”。在教師的正確指導(dǎo)下，學(xué)生在實驗過程中通過充分的“分析與論證”、“交流與合作”，相信會有一個好的實驗結(jié)果展現(xiàn)在全體學(xué)生面前。課堂效果也就不言而喻了。

探究實驗后，必須將所測量的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象進行理論上的分析總結(jié)，認識其本質(zhì)，判斷其合理性，從而鞏固和提高實驗的收獲，這是十分重要的。從認識論角度來看，將實驗中得到的感性材料進行提煉、加工，使之上升到理論認識的高度。這種把實驗結(jié)果與已知的理論知識相對照，加以解釋，是由感性認識向理性認識的過渡。所以教師必須引導(dǎo)學(xué)生在充分研究總結(jié)的基礎(chǔ)上寫出簡要的實驗報告，這是從感性認識到理性認識的提高過程和具體體現(xiàn)，也是科學(xué)探究過程中重要的收尾環(huán)節(jié)

總之，為適應(yīng)時代和學(xué)生發(fā)展的需要，我們物理教師要努力提高自身素質(zhì)，對物理實驗教學(xué)進行全方位深入的研究，在實驗教學(xué)中不斷摸索和改進，激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的熱情，培養(yǎng)學(xué)生動手實驗的能力。只有這樣才能切實提高物理實驗教學(xué)的效果，才能在物理實驗這一廣闊的天地，造就出一批具有創(chuàng)新能力和實踐能力的高素質(zhì)人才。