探討如何在物理教學中培養學生實驗能力

劉能

【摘 要】本文圍繞關注學生實驗操作能力的培養、關注學生設計能力的培養、關注學生數據分析與處理能力的培養三個方面展開討論，對如何培養高中生物理實驗學習能力進行了分析，并提出了一些筆者自己的見解，希望能夠對今后的高中物理教學工作提供一些理論建議。

【關鍵詞】高中物理；實驗教學；能力

近幾年，高考實驗題所占分值比例逐漸上升。以往的實驗題更關注實驗原理、實驗程序、實驗設備選擇、數據處理分析以及結論的考察，而如今的實驗題則逐漸側重于考察學生是否能夠通過已學的實驗方法以及原理來設計新的實驗。這一轉變對于高中物理教師帶來了極大的挑戰，我們應如何開展實驗教學以滿足目前的考試要求呢？筆者將圍繞三個方面對這一問題進行提出解決對策。

一、關注學生實驗操作能力的培養

在高中物理學習過程中，實驗是讓學生真正學到知識并自我發揮的舞臺。通過實驗，學生能夠更深入地理解物理理論知識，并提高其動手實踐能力。高中物理教學如果僅憑理論知識不僅無法滿足學生的求知欲，同時也無法達到有效的教學效果。在物理實驗過程中，教師不僅應該要求學生學會如何使用實驗儀器，同時還要強化學生的實驗操作訓練，動手是實驗課的主要途徑，沒有學生動手操作的實驗是毫無意義的，無法達到真正的教學效果。縱觀高中物理實驗，基本上每一個項目都具有訓練要求。例如在各種表頭的讀數實驗中，要求學生親使用萬用表對各種電流、電阻以及電壓進行測量練習，這些技能不僅能夠用來應付考試，更重要的是可以在實際生活中學以致用。因此教師必須關注學生在物理實驗中的動手操作能力的培養，要求每一位學生都可以根據實驗設計中明確的目的正確選擇并使用實驗器具以及測量工具，合理部署實驗步驟，總結實驗誤差并分析相應的原因，在此基礎上完成實驗報告。教師可以運用物理實驗來激發學生對物理學習的興趣，同時培養學生的創新性思維。課外活動當中，教師可以帶領一些對物理實驗具有濃厚興趣的學生來到開放性實驗室中開展有趣的課外實驗，“自制照明電路示教板”、“星空投影儀等”，這些貼近學生生活并富含創意的小實驗能夠充分激發起學生的興趣，使學生積極主動地投入物理學習當中。

二、關注學生設計能力的培養

實驗設計題在近幾年的高考中出現頻率非常高，它是考察學生物理綜合知識掌握程度以及創新思維能力的有效手段。在高中物理教學中，如何有效培養學生的實驗設計能力，這是擺在我們物理教師面前的一大難題。這首先應要求學生對課本中列車的基本實驗進行深刻地理解以及掌握，因為這些實驗都是最為基礎的實驗，里面涉及的實驗原理、實驗目的、實驗儀器的選擇、實驗步驟、數據處理分析、誤差原因分析以及結論總結都是具有代表性的，學生只有熟練掌握了這些內容，才能得心應手地完成實驗設計題。我校為了給學生創造更好的實驗環境，為他們提供更多的動手操作機會，特建設了開放性實驗室，學生可以根據自己的興趣以及愛好在實驗室中進行相應的實驗。此外，我們還結合不同的教學需求編制了多樣化的實驗計劃，針對課本中的實驗器具、實驗步驟等進行了不同程度地改良和優化。這有助于學生創新思維的培養，提升學生的實驗設計能力。

三、關注學生數據分析與處理能力的培養

實驗數據是實驗展開定量分析的基本依據，同時也是學生在探索物理學規律時的主要參考資料。在確保系統誤差不發生變化的前提下，實驗數據是否得到有效處理，對于偶然誤差的產生具有決定性作用，因此在物理實驗中，實驗數據的處理與分析是非常重要的環節。學生在處理實驗數據時，都會采取一些方式，比如最常見的就是由實驗數據直接得出實驗結論，這就需要學生具備分析數據的能力，學生能通過直接比較、代入公式、作圖、列表等方式分析出實驗結論。學生在通過列表求實驗結果時，能清楚的感受到表格對于研究實驗結果的簡便性。同時，列表這個方式是圖表法的延伸，掌握這些基礎的研究方式，對學生的學習與發展會起到重要的幫助。圖表法具有較高的使用價值，而且通過學生對其方便的使用程序的了解，其能受到更多人的關注。不僅如此，其能較好的反映變量與變量之間的關系，這對學生了解實驗的原理和意圖能起到重要的作用。此外，精確的圖像能夠被作用于數學的研究中，通過圖解、通過描繪圖表，學生對數學模型會有更深入的認識，這需要被應用于現代的數學教學中。

學生還會對實驗發生的規律進行探究，另一種是通過對實驗規律的數據分析，比如物理中的振動周期和擺長的關系，這種情況下，學生先測量的數據，再描繪出T-L、T-L或者T-等各種可能的圖示，從圖形中發現出振動周期和擺長的關系，在研究實驗數據時，往往要排除一些錯誤的實驗數據，根據學生的需求研究實驗，得出實驗結論對學生實驗能力的培養有很大的幫助。

四、結束語

由此可見，要想提升高中生的物理實驗能力，必須關注學生實驗操作能力的培養、關注學生設計能力的培養、關注學生數據分析與處理能力，以上述三項措施為出發點，使學生的物理實驗能力得到全面提升。

【參考文獻】

[1]王首杰.實施新課程以來高中物理實驗教學現狀調查研究[D].內蒙古師范大學，2014.05.22

[2]王蔚.利用幾何畫板輔助高中物理實驗教學的實踐研究[D].寧波大學，2015.04.15

[3]徐再菊.新課標高中物理教材物理實驗教學的分析與研究[D].山東師范大學，2009.04.08

[4]李貴安，劉嬋玉，王較過.高中物理實驗教學“云”模式的構建[J].內蒙古師范大學學報（教育科學版），2013.06.15