探究學(xué)生操作能力在初中物理實驗教學(xué)中的培養(yǎng)

陳匯慧

摘 要：在初中物理教學(xué)中，一個十分重要的內(nèi)容就是實驗教學(xué)。初中生在對物理課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的時候，因為知識內(nèi)容較為抽象且操作性比較強，再加上學(xué)生的動手能力以及抽象思維較差，所以學(xué)習(xí)質(zhì)量比較差，針對這種情況，教師要加強對實驗教學(xué)的開展，通過多種有效的措施，進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗操作能力，使其更好地學(xué)習(xí)物理知識。

關(guān)鍵詞：物理實驗教學(xué);操作能力;培養(yǎng)措施

初中物理教學(xué)的基礎(chǔ)就是實驗，并且物理知識具有較強的抽象性，所以物理教學(xué)可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維與動手操作能力。實驗教學(xué)是最直接也是最形象的一個途徑，不僅使得學(xué)生對理論知識有更深層次的理解，還可以有效促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展，使其更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)?；诖耍挛膶Τ踔形锢韺嶒灲虒W(xué)中學(xué)生操作能力的培養(yǎng)措施進(jìn)行了詳細(xì)分析。

一、目前學(xué)生在實驗操作中存在的問題

（一）基本操作缺乏規(guī)范性

學(xué)生在實驗操作中，存在的一個嚴(yán)重現(xiàn)象就是基本操作缺乏規(guī)范性。（1）對于部分儀器的使用，學(xué)生沒有意識調(diào)零，或者是不會調(diào)零操作。如彈簧秤、伏特表、天平等，大量的學(xué)生在使用這些儀器的時候沒有進(jìn)行調(diào)零，還有的學(xué)生不知道調(diào)零怎樣操作。（2）對儀器沒有充分的了解，不知道其測量范圍，在測量實驗中不知道選擇哪種測量儀器。如電流表、溫度計、變阻器等儀器的選用。（3）對部分儀器不知道如何操作。如學(xué)生在使用托盤天平的時候，不知道左邊放物品，右邊放砝碼，并且也不知道游碼要回歸到零刻度的位置。（4）對數(shù)據(jù)的讀取不正確。如溫度計、安培表、天平等儀器，學(xué)生不知道其測量數(shù)據(jù)如何讀取。

（二）實驗程序較為混亂

在開展實驗的過程中，大量的學(xué)生對實驗程序的安排缺乏科學(xué)性，無法有序地進(jìn)行操作。例如學(xué)生在開展“小燈泡功率的測定實驗”的時候，有的沒有根據(jù)實驗要求以及電路圖對導(dǎo)線進(jìn)行連接;有的學(xué)生沒有在正確的位置放置儀器，進(jìn)而導(dǎo)致桌面雜亂、復(fù)雜，實驗操作也十分繁瑣，在核查的時候也困難重重;有的學(xué)生在對線路連接的時候，開關(guān)處于閉合狀態(tài);有的學(xué)生完成連接以后，對線路不檢查，直接將開關(guān)閉合通電[1]。

二、在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生操作能力的措施

（一）加強實驗操作基本訓(xùn)練，提高學(xué)生操作能力

在初中物理實驗教學(xué)中，想要進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗操作能力，必須加強對學(xué)生實驗操作的基本訓(xùn)練。實驗操作基本訓(xùn)練主要是對實驗儀器的使用方法進(jìn)行練習(xí)和鞏固，因此，物理教師在開展基本訓(xùn)練的時候，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況，對實驗教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行確定，并且對基本技能要求進(jìn)行制定，如學(xué)生在實驗中對儀器操作、儀器的擺布方法、儀器的調(diào)節(jié)方法、儀器的裝配方法、儀器的連接方法、儀器的使用方法、儀器數(shù)據(jù)的讀取方法等。學(xué)生對這些方法要有充分的了解，對于天平、安培表、彈簧秤、刻度尺、伏特表、變阻器等儀器有正確的選擇，同時對儀器的使用、數(shù)據(jù)讀取等有正確的操作，對于這些內(nèi)容以及操作方法教師要全部落實到課堂基本操作訓(xùn)練中。另外，在操作訓(xùn)練中，教師要讓學(xué)生全部都參與其中，動手操作。

（二）通過教師演示實驗對學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

在物理實驗教學(xué)中，一個十分重要的方法就是演示實驗，其主要目的就是讓學(xué)生通過教師的講解與演示獲得更多的知識，教師要加強對學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生的注意力重點放在實驗內(nèi)容上，并且掌握整個實驗的步驟，對實驗規(guī)則以及實驗儀器的使用方法有充分了解，從而使學(xué)生更好地掌握操作技能，給學(xué)生分組實驗提供良好條件[2-3]。為了使學(xué)生的動手操作能力得到進(jìn)一步鍛煉，教師讓學(xué)生開展大量的演示實驗，學(xué)生在開展實驗的過程中，教師要嚴(yán)格監(jiān)督學(xué)生正確使用相關(guān)儀器，這樣，學(xué)生的操作能力得到有效培養(yǎng)，同時其學(xué)習(xí)興趣也得到進(jìn)一步加強，物理教學(xué)也事半功倍。

例如，教師在開展“托盤天平的認(rèn)識和使用”的演示實驗時，在開始之前，教師要先將實驗中所涉及的儀器全部都呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生對其操作方法有更多了解，然后教師再對實驗過程與步驟進(jìn)行講解。教師先提出問題“實驗室常用稱質(zhì)量的工具是什么？其主要有哪些部件構(gòu)成？”然后組織學(xué)生開展“用天平稱固體和液體的質(zhì)量”實驗：（1）先動手調(diào)節(jié)桌上的托盤天平，使橫梁平衡;（2）分別稱出體積相同的木塊、鐵塊、鋁塊的質(zhì)量（如圖1所示）;（3）測1墨水瓶水的質(zhì)量。在測量液體實驗中，教師要對學(xué)生進(jìn)行提問“怎么用調(diào)好的天平科學(xué)合理地測出1墨水瓶水的質(zhì)量？為什么要先測空瓶的質(zhì)量？”學(xué)生對教師提出的問題進(jìn)行思考與回答。通過實驗，學(xué)生掌握了托盤天平的正確使用方法，并且可以熟練地用其稱各種物品的質(zhì)量。該演示實驗之后就可以開展學(xué)生的分組實驗，這樣學(xué)生不僅對實驗過程有深刻的記憶，其操作能力也得到進(jìn)一步提高。大量的實踐表明，學(xué)生在這種形式的實驗教學(xué)中具有極高的學(xué)習(xí)興趣與積極性，會積極主動地參與到實驗操作當(dāng)中，感受學(xué)習(xí)的快樂。另外，學(xué)生在實驗操作中對相關(guān)理論知識也有較好的掌握。物理教師在實驗教學(xué)中有效地將演示實驗轉(zhuǎn)變成分組實驗，在提高學(xué)生操作能力的同時增強其學(xué)習(xí)效果。

（三）通過分組實驗對學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中，基本上都是教師在講臺上獨自完成演示實驗，而學(xué)生在下面觀看，不參與其中。隨著教育改革的不斷深化，要求教師在教學(xué)中要將學(xué)生的主體地位充分體現(xiàn)出來，這樣學(xué)生對實驗的參與成為物理實驗教學(xué)的主流。教師在學(xué)生分組實驗中進(jìn)行有效指導(dǎo)，對學(xué)生的實驗操作能力有進(jìn)一步培養(yǎng)。在開展實驗之前，教師對相關(guān)實驗內(nèi)容要進(jìn)行精心設(shè)計，學(xué)生對實驗也要預(yù)習(xí)，所有的實驗在開展的時候都要有明確的規(guī)定，并且學(xué)生在開始實驗前對其目的、原理、操作過程、儀器使用方法等有充分的了解與掌握，同時注意實驗現(xiàn)象以及測量數(shù)據(jù)。在實驗開展過程中，所有學(xué)生都要參與其中，人人都要進(jìn)行操作。例如在開展“測量小電燈的電功率”實驗中，教師先讓學(xué)生劃分成多個小組，然后每個小組派代表領(lǐng)取實驗儀器，分別是小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線，然后開展實驗。以下是具體的實驗步驟：（1）根據(jù)電路圖將電路連接起來。（2）將開關(guān)閉合，對滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使小燈泡的電壓與其額定電壓相等，額定電壓為2.5伏，對小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來。（3）對滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燈泡的電壓值處于額定電壓值的1.2倍，對小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來。（4）對滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燈泡的電壓值處于額定電壓值的0.8倍，對小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來。（5）將小燈泡在這三種情況中的電功率計算出來。（6）實驗結(jié)束，將電路斷開，實驗儀器整理好。實驗如圖2所示。在實驗的過程中，教師要觀察各小組在實驗操作中存在的不足，并進(jìn)行有效指導(dǎo)，使學(xué)生的實驗操作更加規(guī)范，確保實驗的順利進(jìn)行。

（四）通過課外科技活動對學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

課外活動不僅可以使學(xué)生更好地復(fù)習(xí)與鞏固所學(xué)知識，還可以對學(xué)生實驗操作技能進(jìn)行有效培養(yǎng)。因此，教師在實驗教學(xué)中要積極組織并開展課外科技活動，從而對學(xué)生操作能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。教師在開展課外科技活動的時候可以從以下四個方面進(jìn)行：（1）走出學(xué)校，走進(jìn)社會，積極開展社會實驗。在新課程教學(xué)中，對物理教學(xué)有明確的規(guī)定，物理教學(xué)要從實際生活中開展，并逐漸走向社會。物理教材中的內(nèi)容基本上都是自然界的基本運動規(guī)律，但是因為學(xué)生是第一次接觸物理知識，所以教師可以將一些與生活相關(guān)的實驗加入課堂教學(xué)中，讓學(xué)生通過熟悉的事物對物理規(guī)律進(jìn)行探索與了解，從而在實際生活中更好地應(yīng)用物理知識[4]。大量的實踐證明，教師組織學(xué)生開展課外實驗中，不管是實驗設(shè)計、材料尋找，還是操作觀察、故障排查，全部都讓學(xué)生自己完成，這樣學(xué)生的操作能力、抽象思維都會得到進(jìn)一步發(fā)展。（2）將實驗室向?qū)W生開放，學(xué)生可以租借實驗室中的儀器，學(xué)生在課下也可以進(jìn)行實驗操作。對于課堂上沒有參與到實驗操作當(dāng)中的學(xué)生，再讓其在實驗室進(jìn)行操作。另外，對于存在實驗疑問的學(xué)生，也可以到實驗室再次驗證疑問。（3）組織學(xué)生對簡單的實驗器材進(jìn)行制作。如對橡皮測力計、土天平、鉛筆變阻器等簡單儀器進(jìn)行制作，進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的操作能力與動手能力。當(dāng)前在物理實驗教學(xué)中，自制教具學(xué)具得到廣泛應(yīng)用，其將事物的本質(zhì)充分地凸顯出來，教育意義極強，再加上制作十分簡單，所以越來越多的教師采用自制教具學(xué)具開展教學(xué)[5]。自制教具學(xué)具可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分調(diào)動起來，從而使學(xué)生積極地參與到實驗教學(xué)中，提高其操作能力。（4）教師組織實驗操作競賽。例如，教師在完成“天平”的講解以后，可以組織學(xué)生開展天平稱量與調(diào)節(jié)比賽;完成并聯(lián)電路學(xué)習(xí)以后，可以組織學(xué)生開展電路連接比賽。初中生具有一定的競爭意識，所以在比賽中盡自己的全力完成操作，這樣學(xué)生的操作能力就得到進(jìn)一步培養(yǎng)。

綜上所述，在初中物理實驗教學(xué)中，教師想要有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗操作能力，必須要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，積極開展演示實驗，并組織學(xué)生進(jìn)行分組實驗，鼓勵學(xué)生積極主動地參與到實驗中，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與興趣充分地激發(fā)出來，使學(xué)生更加主動地開展實驗，提高實驗操作能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳亞龍.合作探究與初中物理實驗操作素養(yǎng)的培養(yǎng)：基于中學(xué)物理“三步四環(huán)五課型”教學(xué)模式下的思考[J].新教育時代電子雜志（學(xué)生版），2018（15）.

[3]顧成祖.初中物理實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力[J].亞太教育，2015（8）：93.

[4]劉海英.淺談初中物理教學(xué)中學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)[J].新課程（中學(xué)），2015（5）：170-171.

[5]王文鵬.初中物理實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的動手能力[J].神州，2017：174.

編輯 溫雪蓮