如何培養高中生物理實驗操作能力

姚希輝

實驗是物理學的基礎，實驗教學在物理教學中有著舉足輕重的地位。在新課改理念下，著眼于提高學生的實驗能力，應努力探究實驗教學新模式，使實驗教學更有利于培養學生的操作實驗、設計實驗的實踐能力，更有利于培養學生的創新能力。因此 具有實際動手操作能力的人才是社會急需的人才，物理教學擔負著責無旁貸的責任。但實際上傳統的物理教學使學生已經習慣于簡化了的物理對象及物理模型，習慣于抽象的邏輯推理及數學運算，而遇到實際問題卻束手無策，針對這種現象，就需要在教學方法和指導學生學習方法上加強物理圖象情景的教學，提高學生解決問題的應用能力。

一、高中生實際操作能力差的原因分析

在大多數情況下，傳統物理教學及有關問題的訓練，往往直接給出簡化后的物理對象或物理圖景，因而在問題的處理上，學生缺乏對物理對象和物理場景做理想化處理的方法和能力。例如：學生習慣于解決細線懸掛小球的擺動問題，而對小孩蕩千秋卻一籌莫展。學生習慣于解決小球過頂的圓周運動問題，而對汽車過拱橋的問題卻束手無策，困難在于：①學生缺乏準確的物理模型。在實際問題的眾多對象中，思維容易受到問題表象的干擾，很難抓住對象本質特征，因而難以從實際問題中抽象出物理圖景和物理模型，形成認識上的思維障礙。②學生缺乏程序化的思維訓練。由于現行教材、教科書中應用性的生活事例很少，學生在學習新知識時，缺少該環節的思維訓練，在問題的應用上，學生仍然習慣于傳統的認識經驗和思維習慣，久而久之，就認為物理就是數學公式的替代運算而已，因而淡化了物理思維的訓練，形成方法上的思維障礙。因此在今后的物理教學中必須重視圖象圖景的教學，加強學生的應用能力的培養，提高解決實際問題的能力。

二、要重視圖象圖景教學

加強抽象的物理規律與形象的實際情景的緊密聯系，有利于提高學習的效率，更好地掌握所學知識。

（1）充分展示知識發生發展的過程，幫助學生建立準確的物理模型。傳統的物理教材安排的教學內容都是已經選擇、壓縮、改造而具典型化和簡約化，更具高度的抽象性。若是照本宣科，學生很難理解所學內容，而若能充分利用圖形圖片、電視錄像、多媒體課件等手段再現知識發生發展的變化過程，用圖文并茂的方式向學生提供信息，降低學生學習的難度，并將物理學研究問題的方法和物理思想寓于情景的建立和分析過程中，促進學生開展分析問題的思維活動，自然地“悟”出其中的道理和規律，從而潛移默化，使學生掌握分析物理過程、建立正確物理情景和模型的方法，建立準確的物理模型。例如，在講解單擺模型時，展示伽利略觀察油燈等時擺動的圖片或動畫，再現模型建立的思維過程。讓學生身臨其境，感知分析物理過程的方法，建立準確的單擺模型。這樣，學生理解了模型的本質，就不會“只見樹木不見森林”。

（2）重視解決實際問題的思維程序訓練和學生學習習慣的培養。學生遇到問題時的困難，還表現為思緒的混亂，缺乏思維的程序化。因此在教學中更要重視思維程序的建立和訓練，解決實際問題的思維程序大體可分六步，即審題→文字信息（排除干擾因素）→抽象出物理對象和物理情景→尋找問題所滿足的定量和定性的規律→建立模型→求解。第一步，從實際問題中提取與問題有關的文字信息，并用相應的圖形或符號表示，使復雜的變化過程代碼化。第二步，確定物理對象，建立物理情景，運用示意圖幫助理解題意，尋找變化規律，建立各物理量的聯系。邊審題、邊畫圖，并一一把條件和問題用字母符號注在圖上，使問題能在腦中形成完整的表象，不至于因忘記條件或問題而中斷解題過程的思維去重新審題，同時，示意圖能使解答問題所必須的條件同時呈現在視野內，圖象成為思維的載體，視圖凝思實際上是視覺思維參與了解題的過程。再者，建立模型關系，立式求解。蘇霍姆林斯基說過“教會學生把應用題‘畫出來，其用意就在于保證由具體思維向抽象思維的過渡”。實際上在第二步，由文字到示意圖的思維跨度非常大，有時學生問問題時，教師可能會無意中畫出示意圖，而此時學生的問題已經得到解決，關鍵就在于學生不會畫圖。因此，在教學方法和學生學習方法指導上，應加強圖象圖景的教學。

三、要重視探究性物理實驗的設計

實驗設計要具有探究性。考察我們當前實驗教學的現狀發現，不少課堂上，學生們也在忙于收集數據，解釋并求證結果，但是如何根據有限的線索確定證據收集的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢？ 這對于學生至關重要，但這個環節常常被教師替代，缺乏真正意義上的探究。因此，實驗設計要具有探究性是指：所設計的實驗包含的物理規律往往隱藏在較深的層次，需要學生去挖掘；實驗的條件和結果之間往往存在較大的距離，需要學生去跨越；解決問題的方法與途徑往往不太明確，需要學生通過嘗試錯誤，得出假設并驗證假設來尋找。探究性實驗教學設計要在內容上把握主干，形式上注重質量。長期以來，我們重視知識的傳授而忽視了能力培養。注重知識的結果，往往淡化甚至不管知識獲得的過程。教育太急于看到知識傳授的結果，太講究“效率”了。