加強物理實驗培養科學素養

王元亮

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。初中學生思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，其中形象思維仍起著重要的作用，很大程度上學生仍習慣于靠經驗材料判斷分析事物，不善于從理論上進行推導，因此加強物理實驗對初中生科學素養的養成起著十分重要的作用。本文試就這個問題加以探討，敬請同行斧正。

一、物理實驗與學生科學興趣的培養

對一個人來說，中小學階段是科學啟蒙的重要階段。在這一階段中，形成學生熱愛科學的情感和志趣，不僅極大地調動學生學習的內部動機，而且將為他們今后投身科學事業奠定堅實的基礎，因此，培養學生的科學興趣具有十分重要的意義。在物理教學中，實驗是激發學生科學興趣不可替代的重要途徑。

1.實驗具有生動、形象的特點，有利于激發學生的好奇心和求知欲。

2.實驗是一種有目的的、操作性很強的實踐探索活動，既能滿足學生的操作欲望，又能培養學生的探索興趣。實驗的一個重要特點是“動手操作，動眼觀察，動腦思考”。

3.實驗活動形式多樣，能為學生提供全面而又有利于發展個性特長的條件。在物理教學中，我們可以看到一種普遍存在的現象，學生學習的動機很不平衡，成績中等和較差的學生中，不想學習的很多，而且形成了一種惡性循環，學生學習物理的興趣隨著年級的升高呈現遞減的狀態。加強實驗教學是改變這種狀況的重要措施。由于物理實驗活動極其豐富多彩，類型和層次千差萬別，能滿足各種不同學生的需要，有利于發展學生的個性特長，使不同的學生都有可能得到成功的滿足，從而樹立起自信心，提高興趣。

二、物理實驗與實踐意識的培養

在人的科學素質結構中，科學思想、科學作風、科學的價值觀是十分重要的部分。它體現為一種完善的人格，其重要的思想支柱是辨證唯物主義觀點。因此形成辨證唯物主義觀點是物理教育的一個重要目標。實踐的觀點和意識是辨證唯物主義觀的重要部分。因為實驗是一種有目的、可控制的理論聯系實際的學習活動，在這種活動中，學生能夠有效地體驗理論和實踐的關系，所以它是培養學生實踐意識的不可缺少的重要途徑。

1.實驗中信息的獲得必須通過學生自己的觀察。實驗活動的一個顯著特點是必須通過親自觀察來獲取信息，而且實踐中的信息又極其豐富多彩，因此非常有利于培養學生的實踐意識。

2.假設和猜想必須通過實驗的驗證。科學發現和解決問題并非都是通過實驗歸納的方法，在相當多的情況下，假設和猜想走在實驗的前面，但實驗的驗證是必須的。

三、物理實驗與實驗能力的培養

實驗能力是科學素養的重點內容之一。學生的實驗能力主要包括觀察力、操作能力、數據處理能力以及實驗報告能力：

1.要培養觀察能力。無論是教師的演示實驗還是學生的分組實驗，學生都有一個對物理現象進行有目的、有順序的觀察過程。要注意引導觀察的全面性、準確性和深刻性。教給學生觀察的方法，通常采取的方法有：對比觀察法和歸納觀察法。對比觀察法往往是通過對兩個事物、兩種現象的對比，或把某一現象發生變化的前后情況進行比較來實現的。歸納觀察法是通過對個別現象進行觀察，然后經過分析、推廣，再歸納為一般性的規律。觀察能力的培養是課程標準中重點強調的，應該通過平時的練習逐步提高。

2.要培養操作能力。實驗過程離不開操作，操作是否正確規范都可能影響實驗的結果，甚至決定實驗的成敗。應該引導學生在操作前擬定操作步驟，了解所使用儀器的用途、規格和使用注意事項。按照實驗原理，學會控制實驗條件，合理組裝或連接實驗裝置。另外，在操作過程中故障的排除是許多學生的薄弱環節，往往反映學生對實驗原理模糊不清，或者對各部分儀器的工作情況不甚了解，又不肯動腦分析而急于解決。這時教師應當引導學生分析故障的特點，放手讓學生自己獨立解決，養成手腦并用、獨立工作的習慣和能力，以及科學實驗的自覺意識。

3.要培養數據處理能力。要得到正確的實驗結果就必須具備一定的數據處理能力。在中學階段，要求學生養成對于一個量的確認需獲得多組數據（多次直接測量）才有可信度的習慣；對于直接讀取的數據應該會用有效數字表示；能自己設計表格進行間接測量的計算。要將科學實驗的全過程和成果完整地表達出來，就要指導學生認真獨立地寫好實驗報告，這也是培養學生分析問題、總結規律和文字表達能力的重要措施。

四、物理實驗與創造力的培養

我們知道，科學素質教育的核心是創造性教育。隨著現代科學技術的迅速發展和信息革命時代的到來，世界各國都強烈的意識到智力競爭的重要，因此十分關注教育的現代化，尤其是實施個性化教學，最大限度地挖掘自身擁有的智力資源。阿馬杜？馬赫塔爾在《探索未來》一書中（1982，聯合國科教文組織）寫到：“人們對付當代世界性問題和挑戰的能力，歸根到底將取決于人們能夠激發和調動的創造力的潛力。”可以說，創造性教育是現代教育的最大要求。創造性教育期望的主要目標是培養學生對科學的好奇心和旺盛的求知欲，培養開拓的精神和創新能力。

由于實驗本身的特點，使它成為培養科學素養的重要途徑之一，注重必要的實驗技能訓練，長期堅持強化實驗能力訓練，就能使學生更快更熟練地掌握科學實驗方法，不斷的提升科學素養。endprint