漫談高中物理實驗教學中學生操作能力的培養

摘 ? 要：物理作為一門兼具理論性與實踐性的學科，不僅對學生的理論知識有一定的要求，而且隨著物理知識的深入，對其創新思維和操作能力的要求也越來越高。物理實驗教學是培養和激發學生創新能力的重要途徑，教師要高度重視物理實驗教學，注重引導學生不斷激發自身潛能，提高自身操作能力和創新能力。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;操作能力

作者簡介：張學鯤，甘肅省臨夏中學教師，研究方向為高中物理教育教學。（甘肅 ?臨夏 ?731100）

中圖分類號：G633.7 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）13-0107-02

學生經過義務教育階段物理知識的學習，已經基本具備了一些學習技能，對于物理實驗也有一定的認知和理解。但是就目前來說，初中階段和高中階段物理的銜接還不夠緊密，學生初入高中可能就會發現教師的要求明顯提高，知識難度明顯加大，做題量和做題難度更是顯著提高。因此，教師在進行高中物理實驗教學時，一定要注重學生實驗思維和操作能力的培養，要引導學生將理論知識與實踐學習相結合，以提高學生物理知識學習的綜合實力。

一、設計物理實驗，培養實驗思維

物理實驗的計劃和進行是在前人的理論基礎之上，提出自己的想法，在符合物理規律的前提下不斷進行推敲和驗證的過程，要求學生首先具備一定的猜想，對于實驗的進行，實驗儀器的選擇，實驗材料的選擇，實驗過程所使用的方法都進行事先設計，進而保證實驗的可行性和科學性，提高學生實驗成功的概率。因此，在物理實驗過程中，教師應該首先引導學生具備一定的實驗思維，明確實驗的目的，實驗過程所遵循的物理規律，實驗中需要觀察的現象，然后再鼓勵學生進行物理實驗，確保實驗的順利進行。這種教學模式在學生正式進行實驗探究之前，可以為學生提供推敲和改錯的機會，有助于學生思維能力，想象能力和邏輯能力的提高。同時，物理實驗嚴格的準備過程，在一定程度上有利于培養學生科學嚴謹的求知態度，一絲不茍的鉆研精神和認真踏實的學習習慣，能夠保證學生在實驗過程中出現問題之后及時找到問題的根源，改進實驗過程，從而提高實驗的可行性和成功概率，這是學生物理實驗成功的關鍵。

例如，教師在引導學生學習“用打點計時器測速度”的相關內容時，首先應該為學生講解打點計時器的分類，以及各種打點計時器使用的原理。打點計時器分為兩類，電磁打點計時器和電火花打點計時器，二者都是一種短暫測量時間的工具，將紙帶穿過打點計時器的小孔，打開開關，然后放開紙帶，小車的運動帶動了紙帶的運動，計時器在紙帶上留下一系列的小點，記錄下運動的物體在不同時刻所處的位置，通過紙帶上相鄰小點間時間間隔的計算，可以計算出運動物體的運動頻率、運動速度和位移等數據。接著，教師可以引導學生進行打點計時器的實際操作，幫助學生熟悉打點計時器的運用，鼓勵學生制訂實驗計劃，測量物體平面、不同坡度的斜面上運動的速度，并重復進行實驗，處理實驗數據，從而提高實驗的可行性和科學性，減小實驗誤差。在這種教學模式下，學生物理實驗計劃的制訂是物理實驗成功的前提和基礎，也是學生物理實驗成功的有效保障。學生只有制訂科學的物理實驗計劃，才能夠在實踐探究過程中有效鍛煉其操作能力和創新能力。

二、小組合作探究，激發學生潛力

學生的潛力是無限的，教師合理組織教學活動，不僅有利于激發學生對物理知識學習的興趣，而且還可以激發學生參與課堂教學活動的積極性，從而挖掘學生的潛力。調查發現，在物理教學中，教師的知識講解往往比較枯燥，學生難免在課堂學習中走神而導致學習效率不高，對此，教師可以利用學生物理實驗的探究過程，引導學生注重把握相關細節。同時，教師還可以組織學生進行小組探究活動，鼓勵學生之間互相幫助，彼此分享，熱烈討論，總結歸納物理實驗過程中發現的現象以及蘊含的物理規律，進而營造課堂積極向上的學習氛圍，激發學生的主觀能動性，提高他們的操作能力和發現問題、分析問題、解決問題的能力。

例如，教師在引導學生學習“探究求合力的方法”的相關內容時，首先引導學生明確實驗目的，了解實驗器材和實驗步驟，然后組織學生進行小組探究活動，并根據實驗原理和實驗步驟合理安排小組成員的分工，以提高小組成員團結合作的效率。比如，小組成員在進行探究活動時，應該掌握的技能有：會用彈簧測力計進行準確讀數，學會沿著細線畫出力的方向，在進行力的圖示時要統一標度，掌握畫平行四邊形的基本原理和方法，明確作用點的對角線可以替代合力的原理，了解等效合力和真實合力的區別。小組成員在進行探究活動時，應該注意的地方有：測力計和細線要與木板平行，保證合力和兩個分力在同一平面上，測力計讀數時要采取平視的方法，保證讀數的準確性，使用兩條互成角度的細線，拉橡皮條時，要注意兩條細線的結點必須位于0點，從而保證實驗完成之后等效合力與真實合力比較的準確性。實踐證明，學生實驗的反復操作能夠有效總結在實驗過程中經常出現的問題，引發小組成員的熱烈討論，從而幫助學生復習物理規律和知識點。

三、課堂拓展延伸，提高學生的創新操作能力

在物理實驗的探索過程中，嚴謹的科學態度和科學的實驗步驟是實驗成功的前提，但是學生也需要具備一定的探索精神和求知欲，要敢想敢做，才能夠不斷地突破創新。在教學過程中，教師可以采用開放式的教學模式，鼓勵學生根據現有的物理知識和生活經驗，選取合適的實驗方法，設計實驗計劃，驗證學生自身的猜想，從而在實踐過程中鍛煉學生的創新操作能力。因此，教師在進行高中物理課堂教學時，應該利用課堂拓展延伸的機會，引導學生親身進行物理實驗，激發學生創新創造的興趣和熱情，給予學生知識延伸和應用的機會，從而提高學生的操作技能。這種教學模式符合高中階段青少年學生的好奇心和探索欲，有利于提高物理學習的效率。

例如，教師在引導學生學習“電與磁”的相關內容時，鼓勵學生利用電場和磁場的相關知識，制作一個小制品或者小電器，將物理知識與實踐技能結合起來，從而有效培養學生的動手能力和創新意識。比如，可以把電磁感應原理應用在生活中，引導學生進行生活經驗的積累，變壓器就是根據感應原理工作的，當初級線圈中產生交變電流時，鐵芯中會產生相應的交變磁場，繼而根據磁生電的原理，使得次級線圈中產生交變電流，交變磁場通過兩個線圈時產生感應電動勢，感應電動勢的大小為線圈匝數成正比，從而起到變壓的作用。在掌握相關概念后，學生就可以根據該原理做簡單的變壓器，以激發他們創新創造的積極性和自信心，鍛煉其創新能力和操作能力。

總之，教師在進行高中物理課堂實驗教學時，不僅應該注重學生操作能力和創新能力的提高，而且應該注重學生實驗思維和科學精神的培養，注重其物理知識水平的提高。學生只有將理論知識與實踐技能相結合，在實驗探究過程中不斷探索創新，才能夠不斷地發現問題，分析問題和解決問題，為自己的猜想提供可靠的事實依據和科學原理，進而提高學生物理實驗的成功率，提升學生的物理綜合能力。

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責任編輯 ? 范艷玲