物理教学中加强实验能力培养的探讨

    颜少玲

    摘 ? 要：兴趣是培养实验操作能力的动力， 学生做物理实验得到学习物理知识的第一手材料还加深对物理概念掌握和规律的理解。本文探讨在物理实验教学中强化物理实验，从而培养学生独立创新精神和实践操作能力。

    关键词：实验;观察;思考;特色

    学生做物理实验，不仅可以有效地得到学习物理知识的第一手材料，而且还加深对物理概念掌握和规律的理解，并且学会应用基本实验仪器并能独立进行实验的操作，同时激发学生学习物理的兴趣，还能促进学生认知能力的发展，并且使学生的认知结构机制得到转化，提高学生认知水平。由于物理实验教学可以使学生在理解学科发生、发展过程中，具有培养独立思维能力、发展脑智力、提高学生科学素养的重要作用，因此在物理实验教学中应该强化物理实验教学，达到培养学生独立创新精神和实践操作能力的全新的教育观。

    1 ?兴趣是培养实验操作能力的动力

    兴趣是一种独特的意识本能倾向，是动机产生主要原因。兴趣同时又具有探索与追求的倾向，好的学习兴趣和方法是培养物理实验能力的动力。教师要精心设计教学情景，激发学生发现问题，思考问题、探求问题的欲望，使学生有充分的自我表现和获得成功的环境和机会。例如，可以做这样一个试验，引发学生兴趣，将一元钱的硬币放在一个盘子里， ?盘子里的水刚好把硬币淹没。教师向学生提出要求，请同学们用手把硬币取出来，但不能沾湿手。学生经过各自冷静地思考和热烈地讨论，提出了许多方案：有的学生说可以用烧、晒的办法将盘中的水蒸发掉取出硬币;可以将盘子倾斜，使硬币露出后取出或干脆把水倒掉取出硬币。有的学生则提议对盘中的硬币使劲吹气，硬币周围的水就会被气流排开，取币易如反掌，经过试验果然可行。

    2 ?明确实验目的、制定周密计划是实验成功的保证

    初中生的注意力容易分散，活动常常不具备有明白的目的性，而且只对自己认为感兴趣的事投入学习，这跟他们这年龄段的心理和生理的特点相符合。因此，要保证实验得到成功，教师必须指导学生明确本实验的目的，制定可行的实验操作与观察的计划，使实验有条不紊地进行。

    物理实验离不开物理知识，每个物理实验都有明确的目的。通过实验，展现在学生面前的应是一幅清晰的物理图象。要想通过实验让学生揭示物理规律并且建立准确的物理概念，教师应该围绕该实验的目的，指导学生对实验过程中不引人注意的现象或者一会儿就消失现象，以及从量变到质变过程中展示出来的特别不明显的现象进行重点观察，促进学生学习敏锐性观察。例如：在做气体对外做功时，内能就能变少的实验中，从塞子的上方向管内打气，当塞子弹跳起来时，管内液面的上面出现了短而且少许的“白雾”。若同学不明白该实验的目的，不清楚应该看什么要点，他们的注意力很可能被塞子跳起时侯同时发出“嘭”的响声吸引，错失观察“白雾”的好机会，抓不住实验的本质。许多物理的实验，不仅使用的仪器仪表很多，操作的步骤也多。因此教师必须在实验前指导学生制订实验计划，观察计划，使学生胸有成竹，有序的进行了实验。例如，在用压强计测液体内压强实验时，在金属盒还没浸到液体中，一定要先用手指头轻轻地按压金属盒表面的橡皮膜，观察液体压强计上面液柱的高度差的变化情况。然后再把金属盒浸没在液体中，分别观察金属盒在不同深度压强计液柱的高度差变化情况。在本实验中细心地引导学生按步骤有计划而认真地操作和观察，养成良好的习惯，将会使他们的实验操作能力逐步得到提高。

    3 ?观察与思考是提高学生实验能力的重要途径

    学生的物理思维能力是物理实验观察能力的延续和提高，是在观察实验的基础上把所学知识和观察得的现象结合在一起，通过大脑中抽象活动，认识问题的本能，并且提高了分析问题、解决物理问题的能力。因此，培养学生的实验操作能力，应尽量避免学生只跟教师进行被动的观察，而要强调观察和思考紧密结合，引导学生主动观察，积极思维。例如演示浮力的产生时，将矿泉水瓶底剪去并瓶口向下，从上面放入两个乒乓球。因为瓶身不大，两个乒乓球会一个在下堵住瓶颈，另一个在上。左手持瓶身，右手从上向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶颈，水只能向下渗漏。随着瓶内水的上升，上面的乒乓球浮在水面上也随之上升。下面的乒乓球尽管在它的周围和上面都是水，却没有上浮。如果用右手堵住瓶口，渗漏的水很快充满了瓶口和瓶颈之间，下面的乒乓球的底部也会浸没在水中，它会立即“卟”地上升到水面。至此学生对浮力产生的认识会“水到渠成”。

    当然，在一般情况下，反映物体本质的东西并不常见，并非本质现象又往往给正确的观察布下一层迷雾。因此，在培养学生观察能力的同时，更要重视指导学生能够从思维进一步透过物体的表面上的现象揭示出物体本身的最本质特征的能力。比如，学生在观察外力对气体做功时候，气体的内能一定增加的實验当中，当快速压缩气筒里的气体时，筒里的棉花会立刻燃烧起来。在棉花瞬间燃烧起来时候给同学留下了深刻的印象。这时候，可以指导学生认真思考：为什么棉花可以燃烧起来？将棉花换成其它东西还可不可以燃烧？为什么通过外力对物体做功可以使棉花燃烧？这样，通过启发学生更深层次的思考，一步步指导学生通过实验观察到物理现象，认识到各种各样的能量是能相互转化的。因此，对于这种不能直接观察到物理本质的，只有通过对表现出来的各种各样物理现象进行逻辑推理，才能获得科学的结论。

    观察是头脑中思维的基础与前提，而思维是观察的延续与升华。观察能力的进步，能提高学生思维能力，思维能力的提高又会促进观察能力的改善，思维于观察二者是相辅相成的。在平常物理教学中，教师必须更新观念，不要认为学生的实验只是让学生动手“练”，要精心设计富有启发性的实验方案，调动学生的积极性和主动性，还要善于引导学生发掘实验中蕴藏着的科学思想，培养学生自己动手能力、观察事物发展能力和应用大脑思考问题的能力。这就是提高了物理实验在实验教学效果中重要性，也是当前推进课程改革，突出学生主体地位，培养学生兴趣，促进自主学习的要求。

    4 ?搞好物理实验教学，教出课本特色

    学习物理，必须以观察实验为基础，并且要强调学生自己动手，进行实验、认真观察，达到认识现象与本质、取得资料、挖掘出问题、提供进一步思考线索作为目的。

    （1）师生动手，自制教具。教师和学生自己制作教具，不仅可以解决物理实验器材短缺，学校教育经费不足的权宜之计，而且还有更大的教育价值。在自己制作教具过程中，师生通过网络查资料、设计方案、画图、寻找材料、动手制作、反复的试验，不仅可以学到知识与技能，也可以锻炼意志。另外，即使在条件很好的学校里，仅仅靠购买现成的仪器也还是不能满足物理实验课堂教学需要的，教师根据自己需要自己制作教具往往能得到更好的作用。例如用注射器和输液软管等制作的演示温度计模型，操作简便，演示效果明显，给不会读温度计示数的学生提供了可以练习读数的条件。平时还可以让学生收集一些废品，又如废旧锯条、用过的注射液瓶、空饮料瓶等，可用于自己制作教具，给学生做物理实验器材。用收集得到的废旧钢锯条可以做许许多多物理实验：如振动发声还有音调与频率的关系，响度与振幅的关系，力可以使物体发生形变，磁化，磁极间的相互作用规律等等。

    （2）改进物理实验方法，可以做好学生实验与物理课本中的学生实验。我们对于不同实验的难点与学生容易产生错误的问题，做了一些改进。例如，做“观察水的沸腾”的实验时间里，有时需要用加热好的热水来做实验，由于水沸腾过了，再沸腾产生的气泡一定会少，学生就观察不到什么明显现象，可提前在试管里加几片碎瓷片，保证沸腾前后产生的气泡较多，方便于学生观察。比如酒精灯的灯焰弱，水不容易产生沸腾，可以把一根长度6厘米、直径大约1毫米的细铜丝折弯，插进灯芯里面约1厘米，就可以大大提高了灯焰的发热量，缩短给水加热的时间，水沸腾时候激烈的汽化现象也就更明显。喷雾器的原理：喷雾器就是利用流速与压强的关系原理制成的。让空气从小孔里面迅速流出来，小孔附近的压强比较小，容器里面液面上方的空气压强比较大，液体就会沿着小孔下边的小细管升了上来，从细管的上口流出来后，受气流的冲击，被喷成雾状。另外，女士们喷香水，画家们喷画、理发师也会使用喷雾器。

    总之， 改进和创新物理实验，不但增强实验效果，培养学生的创新意识和创新能力，还克服了教学难点，实现实验教学效果最优化。