中學物理教學中培養學生動手能力的思考

白元明

（甘肅省積石山縣田家炳中學，甘肅積石山 731700）

新課改背景下的中學物理教學特別強調理論與實踐的并重，對學生的動手能力提出非常高的要求，想要學生學好物理，前提條件是培養學生樂于動手的態度以及自主動手解決問題的技能。因此，在中學物理教學改革中，教師必須突破傳統教學觀念的束縛，深刻地意識到學生養成良好的動手能力對物理學習以及綜合素質發展的積極影響，采用創新的教學手段為學生創造多樣化的動手探究機會，使學生在動手實踐中獲取知識、習得本領，從而提高物理教學水準，促使學生逐步形成讓自己終身受益的動手能力。

一、中學物理教學中培養學生動手能力的必要性

（一）能夠使學生體驗學習物理的樂趣

在傳統的中學物理教學中，多數教師都側重于理論灌輸，采用的教學手段局限于板書、講解、做題等模式之內，學生不僅會陷入被動聽課的境地，還會對物理課形成枯燥乏味的不良印象，感知不到樂趣，誤認為物理只是課本上晦澀難懂的概念以及看不到邊的“題海”，在這種條件下，學生難免會對物理學習滋生抵觸情緒。動手操作是中學生喜聞樂見的學習形式，在動手的過程中，物理知識會以一種具象化的方式展現出來，有利于學生認知和理解，操作各種學具和器材，也符合學生的“玩心”，他們自然會變被動為主動，充滿激情地去探索神奇的物理世界，在中學物理教學中培養學生動手能力的必要性之一，就是能夠使學生體驗到學習物理的樂趣，教師可以深化學生的主體地位，根據他們的行為特點和興趣需求，設計多姿多彩的動手操作活動，引導學生按照一定的目標和要求親身去動手嘗試和探索，經歷物理知識的構建過程，從而改變陳舊的學習方式，鍛煉學生的動手能力，使其真正地體驗到物理課程的樂趣和魅力，發展學生“樂學”的情感態度［1］。

（二）能夠促進學生思維能力的發展

在中學物理學習中，學生思維能力的強弱直接決定著理解知識、解決問題的效率。思維能力包括抽象、記憶、推理、邏輯、創造、想象等多個要素，就學生思維能力的發展現狀而言，由于缺乏有效的訓練方法，學生的思維能力存在不同程度的弱勢，影響物理學習質量的進一步增強。手動操作是一種訓練學生思維能力的科學方法，動手與動腦之間存在著相輔相成、相互促進的關系，而動手操作恰恰能驅動學生同步展開動手、動口和動腦等活動，起到激活多重感官的作用，因此，在中學物理教學中著重培養學生的動手能力，是促進學生思維能力發展的必要手段。比方說，教師可以借助各種動手操作的契機向學生滲透動手解決問題的流程和技巧，使其掌握動手的本領以及嚴謹縝密的邏輯思維。在培育動手能力的過程中，教師還可以鼓勵學生針對具體的問題，綜合運用所學知識技能，制定和實施相應的動手操作方案，提升學生的創造性思維，從而實現手腦并用，以動手能力的培養助推學生綜合思維能力的穩步發展。

（三）能夠強化學生的物理實踐素養

中學物理學科最突出的特點就是重視實踐，物理知識源于實踐，最終也要服務于實踐，實踐素養是每個中學生都應該具備的能力品格，這里的實踐素養，既包括物理實驗技能，也涵蓋解決物理問題，所需的一切操作技巧和方法。長期以來，部分教師沿用“重理論、輕實踐”的物理教學模式，導致學生所接受的實踐訓練力度不足，對物理停留在理論認知的層面，進而造成實踐素養停滯不前的局面。培養動手能力的本質，就是讓學生通過親身實踐、操作等方式進行物理學習和探究，動手是學生從理論遷移到實踐的橋梁。在中學物理教學中培育學生動手能力的必要性之三，就是能夠強化學生的物理實踐素養，教師可以把物理實驗教學作為鍛煉學生動手能力的主要平臺和載體，注重生活化實驗的設計和開展，促使學生把物理知識和實際問題聯系在一起思考，并通過動手實操完成實驗、探究規律、解決問題，這樣學生就從紙上談兵的學習模式中解脫出來，養成勤動手的態度和會動手的能力，從而突破物理實踐素養的發展瓶頸。

二、中學物理教學中培養學生動手能力的策略

（一）創設趣味教學情境，誘發學生的動手欲望

長期以來，學生在物理課堂上都是以學習理論知識為主，動手探究的經驗比較匱乏，習慣了由教師解釋物理規律，在短時間之內，學生很難從理論學習的方式向動手實踐去轉變，整體的動手操作興趣比較低迷。在中學物理教學中要想有效培養學生的動手能力，教師必須想方設法地調動學生參與動手操作活動的積極性，幫助他們逐漸適應實踐學習的方式，養成通過動手學習和探索物理的好習慣。情境創設是一種符合學生認知規律的教學手段，教師應該根據動手能力的培養目標以及物理課程的內容，多方位地開發生活資源和信息資源，創設趣味化的教學情境，促使學生參與思考、觀察和交流，設計相應的動手操作任務，讓學生突破純理論學習的桎梏，從而誘發強烈的動手欲望［2］。

在基于動手能力的培養創設物理教學情境時，教師應該堅持理論與實踐相結合的原則，分析物理知識與現實生活的聯系，立足真實的背景和問題，根據學生已有的認知經驗創設具有生活元素和操作特征的教學情境。比方說，教師可以借助多媒體素材，呈現生活中的物理現象，集中學生的思維和注意力，引導他們認真觀察現象發生的條件和過程，鼓勵學生針對其中潛在的物理原理，自由地表達想法和猜測，然后再布置動手操作任務，讓學生利用身邊簡單易得的器材和工具親自動手去試一試，用以檢驗對物理現象的猜想是否合理，比如用鋼尺振動探索聲音的產生條件，用塑料物品摩擦吸起小紙屑，驗證通過摩擦的方式能使物體帶上電荷等等，這樣在趣味情境的引領下，學生的操作欲就被充分地激發，水到渠成地參與動手探究，從而實現對動手能力的初步培養。

（二）基于物理實驗活動，鍛煉學生的動手能力

在中學物理教學中，實驗是培養學生動手能力的主渠道，動手操作是開展實驗探究的必要方式。實驗還會涉及一系列的思維活動和交際活動，能夠使學生在和諧、開放的環境中盡情地實踐和操作。因此，教師應該基于物理實驗活動開辟廣闊的操作探索平臺，盡可能多地為學生創造動手做實驗的機會，使其在實驗設計和操作的過程中得到動手能力的強效鍛煉，體驗實踐探索物理規律的成就感。

第一，開展探索性實驗。在利用物理實驗培養學生動手能力的初期，大部分學生的操作技能還比較薄弱。探索性實驗是一種比較常規的實驗模式，主要是在教師的合理組織之下帶領學生探索物理實驗的原理，操作難度并不是特別高，學生比較容易入門和接受。因此，教師應該考慮學生的動手能力水平和所處的發展階段，堅持循序漸進的原則，先從最簡單的探索性實驗著手。比方說，教師可以依托于物理教材中的必做實驗選題，給學生提供相應的工具和器材，采用示范教學法，講解器材的操作規范和注意事項，然后引導學生以小組合作的形式，按照教材給出的實驗步驟和操作圖示，按部就班地動手搭建實驗裝置、操控實驗設備，觀察、記錄實驗的過程和最終現象，最后把自主動手做實驗得到的結論與教材結論放在一起做比較，研討實驗原理和物理規律，這樣學生就經歷操作探索的過程，形成良好的物理實驗素養與動手能力［3］。

第二，開展改進型實驗。在中學物理現有的實驗課題中，部分實驗受到器材條件的限制，無法在課堂上有效地開展，這部分實驗的思路、框架、流程都非常合理，只是缺乏少量的標準化實驗器具，教師應該延展目光、另辟蹊徑，把器材條件的不足轉化為學生動手改進實驗的絕佳契機。比如教師可以將缺少的實驗器材圖片展示給學生，引導他們觀察器材的結構特點，分析其功能，在日常生活物品中，收集實驗器材的替代品，或者對結構極為相似的生活物品動手進行簡單的改造，得到自制的實驗器材，然后利用自制實驗器材，合作改進教材中的必做實驗方案，動手完成實驗操作，這樣學生不僅能感受到自制器材的樂趣，物理實驗教學條件也能得到改善，從而使學生的動手能力突飛猛進［4］。

第三，開展設計性實驗。在以往的物理教學中，教師沿用的通常是“照方抓藥式”的實驗模式，也就是給學生劃定實驗路線或者是讓學生按照預設好的實驗計劃進行操作，這種教學方式雖然能夠強化學生動手操作的基本功和熟練度，但是過于循規蹈矩，只適合動手能力的培養初期，假若一味地沿用，則會制約學生動手能力的高階發展。因此，教師應該以設計性實驗為載體，著重培養學生的創造性動手技能，比方說教師可以突破現成的物理實驗方案，只給學生提供實驗課題和特定的要求、條件，預先備齊可能會用到的實驗器具，組織學生合作動手設計新的實驗方案，經過互動討論與協作創新，完善實驗方案的細節，然后親手組裝實驗器材，合力完成實驗操作，獲得預期的現象和結果，這樣學生就能切身地體會到實驗創想照進現實的喜悅之情，從而大幅度提高學生的動手創新能力［5］。

（三）開發課堂教學資源，豐富學生的動手機會

在中學物理教學中部分教師的思想存在一定的局限性，誤認為只有實驗活動具備動手訓練的機會，其實不然，動手能力具有綜合性，除了實驗探究之外，所有需要操作來完成的學習事項都在動手能力的培養范圍之內。因此，教師應該改變片面化的教學思想，深入開發物理課堂教學的資源，挖掘一切操作類的活動內容，帶領學生開展多元化的操作練習，從而豐富學生的動手機會。

第一，利用查閱活動培育動手能力。中學物理教學經常會涉及一些課外資料的收集和查閱，此類資料往往是課本中沒有的，即便是有，介紹得也不夠詳細。教師應該把握住這一契機，鍛煉學生動手操控信息化設備、查閱資料的能力。比如在設計物理實驗方案時，學生對部分器材的性能不甚了解，教師可以提供計算機、iPad 等設備，讓學生親自動手搜一搜、查一查，加深他們對實驗器材性能的印象，同時增強學生自主動手獲取信息的能力。

第二，利用圖表繪制培育動手能力。物理教學中的圖表繪制，也能給學生帶來動手練習的資源和機會，比方說在完成一課時的知識學習之后，教師可以鼓勵學生根據自己的學習收獲，利用喜愛的線型、圖形、結構和色彩，動手繪制個性化的思維導圖，一方面梳理了復雜的課程知識點，另一方面也提高了學生動手設計圖表的能力。再如，物理實驗中所涉及的實驗裝置、實驗流程等，教師都可以讓學生用畫草圖的方式加以呈現，從而多角度發展學生的邏輯思維和動手能力［6］。

（四）布置生活實踐作業，拓展學生的動手空間

雖然物理課堂教學是培養學生動手能力的主戰場，但課堂上的時間、空間和條件畢竟有限，只能實現基礎性的操作訓練。物理知識源于生活，在提高學生動手能力的過程中，教師應該注重課堂教學與課外實踐的緊密銜接，布置生活化的物理實踐作業，拓展學生的動手空間，鞏固他們所掌握的知識技能，從而對課堂上的操作訓練起到良好的補充。

在布置生活實踐作業時，教師必須從動手能力的培養目標出發，根據物理課堂教學的情況和作業鞏固的需求設計動手操作類的家庭作業。比方說，學生在課堂上掌握了某個物理原理，教師就可以要求他們開采家庭中的工具和資源，結合概念原理，發揮想象力和創造力，獨立設計和實施小發明、小制作和小實驗，把生活實踐的成果帶回到課堂上操作、展示，從而營造人人愛動手的學習風尚，同步發展學生的動手能力和創新精神。另外，教師還可以布置生活觀察、社會調查類的實踐作業，鼓勵學生根據課堂上研究的物理課題投身到社會生活的大課堂之中，選用合適的工具和方法，全身心地行動起來，收集與課題有關的現象和資料，制作PPT、剪報、手抄報、調查小論文等，用于實踐作業成果的反饋，從而順利達成動手能力的培養目標。

三、結語

總而言之，在中學物理教學中重點培養學生的動手能力，不僅能夠使其體驗到學習物理的樂趣，也能促進學生思維能力的發展，還能顯著強化學生的物理實踐素養。教師應該根據物理課程的目標和內容，創設有趣的教學情境，誘發學生的操作欲，聚焦物理實驗教學，采用多種實驗模式，鍛煉學生的動手能力，同時開發課堂資源、布置生活化實踐作業，擴充動手訓練的機會，拓展實踐探索的空間，從而驅動學生動手能力的穩步提高。