在物理实验中有效培养学生的多种能力

　　课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分，教师应采用各种方法来激发学生的实验学习兴趣，通过创设实验问题、探索实验、多元实验的方法，以及设计开放实验的探索，引导学生进行观察、比较、实验、归纳等探索学习，这对提高教学质量及调动学生的非智力因素无疑是十分有效的，还能有效培养学生的思维能力、探索精神与良好的学习方法。那么如何在物理实验中有效培养学生能力呢？下面我结合多年教学经验谈一些看法。
　　一、设计探索实验，培养创新潜能
　　新课程教学理念要求教师一定要扮好自己的角色，充分发挥主导作用。教师是学生探究学习的合作者、引导者和组织者，使学生更加自由地进行各种自主探索实验，消除恐惧心理，还应激发学生学习物理兴趣和求知欲望。因此，在教学中，教师应根据教学内容，设计好探索实验，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，引导他们探索学习，帮助他们体验探索实验的过程、方法和乐趣，使他们在实践中，去求得新知，从而有效培养学生创新的潜能。
　　例如：在教学测量固体的密度实验时，根据密度公式，我引导同学们探索测量实验方法，同学们经过探究得出：体积可用刻度尺测量，也可用量筒测量；物体质量可用天平直接测量，也可用弹簧秤间接测量，将这几种方法进行组合，这样测量物体密度的方法就有了四种。当然，随着知识面的逐渐扩大，测量固体的密度的方法还会更多。
　　二、多元实验方法，激活学生思维
　　初中物理无论是演示实验，还是学生实验，都需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行整合。这就要求教师以常见实验知识为切入点，进行引申，要有全局观点和善于妥协，让同学们发掘其内涵和外延，多层次、多方位、多角度地进行创新分析，在不同情况下善于应变，利用尽可能多的方法来设计实验方案，以此来激活学生的思维。所以，在课堂教学中，教师应根据教学内容，学生认知规律，进行多元实验方法，形成合理的教学结构，以实现教学优化，提供广阔的思维空间，使学生真正体会到物理学科的学习方法，激发学生求异创新的愿望，提高观察与分析问题的能力，逐渐培养学生在全方位推测、假设和构思中“探视”答案以解决问题的思维方式。
　　例如：在教学测定盐水的密度时，我引导同学们用多元实验方法探索实验方案，经过小组讨论、探究得出下列方案：
　　方案1：①用天平称出烧杯和盐水的质量M；②倒入量筒中50ml盐水；③称出剩余盐水和烧杯的质量m；④求出密度ρ=？。
　　方案2：①用天平称出空烧杯的质量m；②用量筒量出50ml盐水；③把盐水倒入烧杯中称出盐水和烧杯的质量M；④求出密度ρ=？。
　　方案3：运用浮力法测量盐水的密度。
　　方案4：运用盐水密度计测量盐水的密度之后，我再引导同学们比较这些方法的优劣。
　　我设计这样多元实验问题，目的是让学生们去设计问题，去探索解决问题方法，在解决问题的过程中，不仅使学生最大限度地获得了物理基础技能，沟通了知识间的联系，而且激活了学生的思维，培养了学生的创新精神。
　　三、创设实验问题，激发创新能力
　　新课标要求我们要充分挖掘新教材，研究教材结构，分析学生的心理特点与认知规律，特别是要注重演示实验，引导同学们去发现问题、去归纳知识。同时，要设计一系列具体、新颖的实验，激发学生进行直觉思维。因此，在物理实验教学中，教师应采用多种方法进行优化组合，创设实验问题，让学生动脑、动手去探索实验，尝试解决办法，充分发挥学生的主体作用，从而不断强化学生的创新意识，把学生的有效潜能都挖掘出来。
　　例如：在教学浮力时，我设计了这样几个激发创新的实验问题：1.浮力是怎样产生的呢？用一个透明的圆柱形塑料，一侧面与塑料管相连，上下底面用乳胶薄膜密封，让其浸入水中，四周受到的压力是平衡的，但上、下两个面上蒙的乳胶薄膜向中央凸的程度不同，下面的向上凸的程度比上面的向下凸的程度大。这说明水给物体的向上的压力大于向下的压力，因此，水给物体的总的压力等于向上的压力减去向下的压力，也就是物体受到的浮力的大小。2.水对放在其中的物体有浮力，其他液体对放在其中的物体是否也有浮力呢？分别在酒精、盐水等液体中实验。3.将原先能浮在水面上的石蜡块平整的一面放在烧杯底部，然后倒入水。当水将石蜡完全浸没后，石蜡块为什么仍不浮起？同学们经过探索得出：浮力是液体对物体的向上和向下的压力差，但压力差不一定都是浮力。
　　四、设计开放实验，培养探究能力
　　现代教学理念要求课堂教学的设计和组织形式都必须向学生的实际需要开放，所谓开放是在课堂教学中始终确立以学生为主体、学生为中心的概念，放手让学生自己去边学边实验。因此，在教学中，我们必须遵循因材施教、循序渐进的原则，设计好开放实验，帮助学生步步深入，所有问题应启迪学生充分思考，给予学生广阔的思维空间。当然，设计开放实验问题，跨度不要过大，使学生无从入手，又不要使学习的跨度太小，不利于学生的发展，使同学们在自由空间里探索物理知识。同时，也可开放实验室，让同学们主动进行实验，探索物理世界奥秘，以达到不断培养他们探究物理知识能力的效果。
　　例如：在教学测量密度的实验之后，我设计了这样的开放实验问题：当只有玻璃杯、天平和清水的情况下，如何设计实验才能测量盐水的密度？有的学生认为，清水的密度是已知的，而玻璃杯的容积可通过测出一满杯水的体积而求得，这时我要求学生抓住这些线索进行思考，再引导他们分组讨论、交流，制订此实验方法和步骤。在实验中，同学们遇到一个难题：在没有量筒或量杯的情况下，如何才能测出盐水的体积呢？我要求同学们不遵循传统的方法，而通过发散思维，去探求一种新的方法和途径，加以解决，之后我再收集同学们的不同答案去评释。这样既达到了使学生动脑、动手的目的，又培养了学生的探究潜能。
　　总之，在教学中，我们必须努力转变教学观念，充分信任学生，让学生积极参与到课堂教学中来，同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，让每个学生真正成为课堂积极的主体和中心，多角度、全方面地使每个学生都成为教学中的最基本、最活跃的一员，使实验教学应学生能力的展现而精彩。