在物理实验教学中培养学生能力

　　在物理实验教学中培养学生能力

　　摘要 物理学是一门以实验为基础的学科。物理实验是物理教学的重要组成部分，是培养学生能力的重要途径和有效手段。只要善于发掘物理实验中适于培养学生能力的因素，切实加强物理实验教学，才能达到物理实验教学培养学生多种能力的目的。

　　关键词 物理实验 探究学生能力

　　物理学是一门以实验为基础的学科。“实验教学是物理教学的重要组成部分，是一种探究过程”。各种类型的物理实验，具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，给学生提供了丰富的感性材料，使学生经过自己的探究形成理性认识，从而达到增加学生头脑中感性材料的储存和发展智力、培养学生能力的目的。因此，加强物理实验教学，不仅能帮助学生理解掌握和运用所学的物理学理论知识，而且有利于培养学生的各种能力。下面笔者就“利用物理实验教学，培养学生能力”谈几点体会。

　　1利用物理实验，培养学生的观察能力

　　“观察是一种有目的、有计划、持久的知觉活动”。观察是科学探究的一种基本方法。正是由于人类的不断观察、探究，才积累了浩瀚的物理学知识。物理实验是培养学生观察能力的有效途径。要培养学生的观察能力，必须教给学生科学的观察方法。在观察物理实验现象时，首先要让学生明确观察的目的，然后引导学生有计划地观察整个物理实验现象发生的过程、产生的条件和特征等。这样，观察才能抓住重点，注意力才能集中到要观察的目标上，观察才能取得最佳效果。如在观察“摩擦起电”现象时，要求学生注意观察：( l ）手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用？( 2 ）手帕摩擦过的两块塑料膜，在相互接近时会发生什么现象？( 3 ）把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近时，它们之间会产生什么现象？通过观察、思考，学生自己得出了“摩擦过的物体带电、同种电荷相斥、异种电荷相吸”等结论。对于复杂的物理现象，还应引导学生按照一定的步骤，一步一步地仔细观察，观察要做到全面、完整、深人、细致，如在“探究凸透镜成像规律”的实验中，可按下面步骤引导学生观察：( l ）当物距u > 2f 时，得到的像是倒立的还是正立的？( 2 ）像是放大的还是缩小的？( 3 ）是实像还是虚像？( 4 ）像与物是同侧还是异侧？当把物体向透镜靠近，但仍使u > 2f 时，像到凸透镜的距离有什么变化？像的倒正、大小有什么变化？像与物相比较仍是缩小的吗？通过对上述物理现象的观察、思考，不仅成功地诱发了学生的学习兴趣，满足了学生的求知欲望，同时又能促进学生做好实验，培养了学生的观察能力。

　　2 利用物理实验，培养学生的动手操作能力

　　物理实验给学生学习物理知识提供了丰富的感性材料，强化了学生的感知，并纠正在感知中形成的错觉。学生通过自己动手进行实验探究，将感性材料转化为理性认识并获得知识和技能。重视学生动手操作能力的培养，使学生养成良好的实验习惯，是实验教学的基本任务。因此，在实验教学中我们采取了分工合作的办法。两人一组的实验，一人操作，一人记录，相互配合，然后对调，给每个学生都提供动手操作的机会。同时注意按照技能形成的规律，对学生进行操作技能的训练，取得了很好的效果。例如：在做“测定电源电动势和内阻”的实验时，先让学生明确实验的目的，了解实验的步骤，然后让课前培训的实验骨干学生在每小组做示范，最后分组分工让每个学生分别动手操作。在实验操作过程中，对学生错误的操作加以纠正，好的操作给予表扬，并予以考评。持之以恒，大大提高了每个学生的实验操作能力，使学生在具体的操作过程中不仅获得了知识和技能，而且还学会了合作，学到了课本上没有的或者是一带而过的知识。这样激发了学生动手操作的积极性，培养了学生的动手操作能力。

　　3 利用物理实验，培养学生思维能力

　　思维能力是人们间接地概括认识事物的能力，是人们从感性认识到达理性认识的必备条件，也是学生领会理解教学内容的重要基础。在实验时，不仅要求学生注意观察，更重要的是在观察后要根据学生的实际水平，进行巧妙的设疑，适当的启发，以激发起学生积极思维。例如：“伏安法测导体的电阻”及“测定小灯泡的功率”这两个实验，对于巩固电流、电压、电阻、电功率的概念，掌握伏特表、安培表、变阻器的使用方法以及提高学生的实验技能和综合运用所学知识的能力等诸多方面都有十分重要的作用。我们以这两个实验为中心，反复演示安培表、伏特表和变阻器的操作规程。在此基础上进行扩展、引伸，提出以下向题：在“伏安法测导体电阻”的实验中，若把安培表与伏特表的位置对调、如果被测电阻断路、如果伏特表被短路，在这几种情况下，当接通电源时，各出现什么现象？经过学生的思考，讨论，再用实验验证。在“测定小灯泡的功率”的实验中提出：若接通电源后，安培表的示数正常，伏特表的示数为零、接通电源后，安培表、伏特表的示数均为零、若伏特表的示数正常，安培表的示数为零，在这几种情况下分析故障的原因，并用实验加以证实。学生通过对这些灵活多变的问题的分析、思考，既巩固和提高了实验的操作技能，又使所学的知识不断地得到强化和升华，有效地培养了学生的思维应变能力及分析问题解决问题的能力，同时也提高了学生的科学思维水平。

　　4 利用物理实验，培养学生的创新能力

　　“物理实验是探索物理间题，创造物理情境的主要手段”。在实验教学中，改变教学模式、调整实验内容、创设新情境来发展创新思维是培养学生创新能力的有效途径。现代教育论认为：“知识获得的过程比获得知识更重要”。这就是说教会学生学习比教会学生知识更重要。因此，在实验教学中我们应结合教材内容，依据学生现有的知识和实验技能，设计一些探索性实验，有意识地为学生创设探究情境，让学生在实践中通过观察、思考、想象来探求新知识，亲身经历探索知识的全过程，教会学生学习。例如，我们让学生设计了一个“探究橡皮筋的伸长和外力的关系”的探索性实验。要求用一根较长的橡皮筋、20g的钩码一只、细绳一段，请学生自己设计实验探究橡皮筋伸长和所受拉力的关系。在实验中要求学生思考、解决下列问题：( l ）你打算用什么方法获得比20g更大的拉力？( 2 ）你打算如何测量橡皮筋的伸长和拉力的大小？( 3 ）请你猜想一下橡皮筋的伸长和拉力的图线是什么样的？( 4 ）你准备怎样处理数据和作图？( 5 ）你作出的图线有什么特点？怎样解释？( 6 ）在逐渐加大拉力作出一条图线后，再逐渐减小拉力回到原来的初始拉力大小，再作图线，这两条图线是否重叠？这能说明什么问题？然后让学生自己购置橡皮筋，设计实验方案，自己操作测量，设计实验报告，推证有关结论，并对实验结果进行分析讨论。此外，我们还把教材中的某些验证性实验适当改成探索性实验，让学生根据所学的物理知识，通过积极的思考、讨论，设计出实验方案来进行探究。实践表明，学生通过对探索性实验的设计和探究，最大限度地发挥了学习的主观能动性。实验探究为学生提供了更多的自主机会和锻炼机会，为学生主动学习提供了更多的思考和创新的时间、空间，激发了学生的探索兴趣和创新意识，充分发挥了学生的想象能力，从而达到了培养学生创新能力的目的。

　　总之，物理实验教学是培养学生综合能力的一个重要途径，是发展学生思维，全面提高学生素质的有效方法，有着其他教学手段所不能替代的作用。因此，只有善于发掘物理实验中适于培养学生能力的因素，切实加强物理实验教学，才能真正把在物理实验教学中培养学生能力的任务落到实处。