淺談初中物理實驗教學中學生科學思維的培養(yǎng)

田學兵

（湖北省天門市小板中學 湖北 天門 431700）

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學，實驗是物理課的魅力所在，在物理教學中有著不可替代的重要地位。在教學過程中不僅僅局限于驗證規(guī)律，讓學生理解已有的書本知識，更重要的是培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，激發(fā)學生愛科學、學科學的興趣，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力、創(chuàng)新意識。更重要的是可以形成他們嚴謹?shù)摹嵤虑笫堑氖澜缬^。物理實驗可以分為教師演示實驗和學生分組實驗。本文就我個人觀點來談談對初中物理實驗教學的一些見解。

一、“造”器材讓學生感受物理就在身邊

我們都知道，實驗器材是限制物理實驗課教學的瓶頸，要體現(xiàn)物理是有趣的，而且是有用的，就離不開實驗；要驗證某個規(guī)律或得到某個結論，也需要進行實驗，而實驗就必然需要相應的器材。在農(nóng)村中學，由于受條件影響，實驗器材往往比較貧乏，我們就要創(chuàng)造條件做實驗，因地制宜地開展“造”器材的活動，而如何選取恰當?shù)钠鞑模惋@得十分重要。談到實驗，學生的第一反應就是要有專門的儀器，甚至是高精尖技術，實驗過程復雜，操作難度大，實驗器材多，覺得物理實驗高深莫測，無形中給物理學習帶來壓力，產(chǎn)生畏懼的心理。

實際上，物理中的有些實驗，并非需要專門的儀器和設備，只要利用身邊的一些常用東西，甚至一些廢棄物，“造”器材就能完成了。“造”器材，讓學生初步感受到物理來源于生活，物理并不神秘，物理就在我們的身邊。如探究浮力產(chǎn)生的原因，浮力產(chǎn)生的原因課本上并沒有相應的實驗，只有一個簡單的圖解。學生單純的靠教師講解去理解這一知識效果很不好，所以我們設計了一個非常簡單的小實驗來向?qū)W生說明這一問題。將一個礦泉水瓶剪去瓶底，再將乒乓球放在瓶口處，往瓶中倒水，無論如何乒乓球也浮不起來。然后用手堵住瓶口，乒乓球馬上就浮起來了而且像是被彈起來的樣子，很抓眼球。此實驗簡單易操作，現(xiàn)象非常明顯，很容易就攻克了浮力產(chǎn)生原因這一難點。

二、培養(yǎng)學生科學的觀察方法和求實態(tài)度

觀察能力的提高，有賴于正確的觀察程序和方法，教會學生用正確的方法進行觀察，對培養(yǎng)學生觀察力是很必要的。（1）先整體觀察后局部觀察。教師要指導學生全面進行觀察，抓住事物的各個方面及其發(fā)展變化的全過程，這樣才能達到認識事物的目的。（2）對比觀察。對比觀察是運用縱橫比較進行觀察，同中求異或異中求同。對比觀察能使學生從平常的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)不平常的東西，從相似的事物中找出差異以及從差異中找出共同點或因果關系。

三、通過學生分組實驗提高學生動手能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實驗能力

學習最根本的途徑是學習者自己的活動，把這一原則應用于物理教學過程，就應該放手讓學生動手、動腦探索實驗規(guī)律，通過探究活動，逐步形成、發(fā)展和豐富自己的認知結構。

(1)在初中物理課本中，學生的分組實驗都是較為單調(diào)和枯燥，所提供的實驗器材、實驗方法和步驟都與實驗原理中要測量的物理量單一對應。如：在測量鹽水密度的實驗中，給出天平、量筒、玻璃杯等儀器，利用玻璃杯盛入適量鹽水在天平上測量質(zhì)量為m1，再將玻璃杯的鹽水適量地倒入量筒中，量筒中的讀數(shù)即為倒入鹽水的體積，用天平稱出倒了鹽水后的玻璃杯及剩余鹽水的質(zhì)最為m2，那么，用m1減去m2的差值就是倒入量筒中鹽水的質(zhì)量。根據(jù)實驗原理即可算出鹽水的密度。這個學生分組實驗對于學生的實驗活動空間及學生的思維空間起到了限制作用，因為儀器本身就限制了學生的實驗方法，天平可測出鹽水的質(zhì)量，而量筒可測量鹽水的體積，儀器和待測的物理量一 一對應，方法就變得單調(diào)了。

(2)增設開放性分組實驗，給學生更多的思維活動空間，從而培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。

為了給學生更廣的實驗活動空間，教師可對學生的分組實驗中提供一些開放性的實驗。這樣可以啟發(fā)學生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。在實驗教學中教師可采取兩種方法：

①在原有的學生分組實驗課上，提出開放性實驗。如：在測量密度的實驗課，當學生完成分組實驗后。教師可提出：在只有天平平和玻璃杯，但有清水的情況下，怎樣設計實驗才能測量鹽水的密度？清水的密度是己知的，玻璃杯的容積可通過測出一杯滿水的體積而求得，可提供這樣的線索給學生思考。再由學生分組討論、思考、制定此實驗方法和步驟。

②另外增設物理課本上沒有的分組實驗課，內(nèi)容是開放性。如：教師在講授浮力一章書后，增設學生的開放性分組實驗課，可給天平、水、礦石、細繩、玻璃杯，要求測量礦石的密度，指出：“用天平只能測出礦石質(zhì)量，沒有量杯或量簡怎樣測出礦石的體積呢？利用礦石浸沒在盛滿水的玻璃杯里溢出的水可求得礦石的體積。給學生這樣的線索去思考，留給學生更多的實物活動空間，讓學生設計出一個可行的實驗方法和步驟。也這樣，學生的發(fā)散思維會被啟動，思維活動空間就會大大增加，對培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)起到促進作用。

四、實驗能有效提高課堂教學質(zhì)量

長期的教學實踐經(jīng)驗告訴我們：對于那些成績優(yōu)秀的物理尖子生來說，他們對物理現(xiàn)象和物理過程都具有很強的“悟性”，這種“悟性”來源于他們對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人，其最大的障礙并不是在于智力因素，而是在于缺少對日常生活的用心觀察，頭腦中缺乏感性經(jīng)驗，而這些感性經(jīng)驗恰恰是物理思維的基礎。

實驗是物理學發(fā)展的基礎，而實驗教學在物理教學中的確起著巨大的作用。實驗教學所創(chuàng)設的學習環(huán)境，培養(yǎng)了學生的學習興趣，分析、概括能力、想象力等多種能力。因此，在教學中突出物理學科的特點，強化實驗在教學中的作用，加強實驗教學。