中学物理教学中学生实验技能的培养

孟广琴 胡承忠

摘 要：中学物理实验有演示实验、师生互动实验、分组探究实验、课外实验四类。简要探讨一下中学物理教学中学生实验技能培养的策略。

关键词：中学物理；实验；主体

物理大纲要求：培养学生初步的观察、实验能力，初步的分析、概括能力和应用物理知识解决简单问题的能力。新课程的理念是从生活走向物理，从物理走向社会。

一、中学物理教学中学生必须掌握的实验技能

1.中学物理教学中的实验仪器

中学物理实验的基本测量仪器主要有：刻度尺、秒表、量筒、天平、压强计、测力计、温度计、伏特表、安培表、滑动变阻器、电阻箱、万用表等。

2.中学物理教学中实验仪器的使用方法

（1）选用适当量程，避免量程过大造成读数误差或超过量程损坏仪器。（2）使用仪器时应调整零点，使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或校正零误差的习惯。（3）要让学生掌握读数的一般方法，最重要的是会读出仪器的最小分度值，学会估读。同时，读数的姿势要正确。如使用量筒读数时，眼睛视线应与液面凹处或凸处保持相平，不能仰视或俯视；使用安培表、伏特表读数时，注意视线与刻度盘垂直，并且正对指针，估读采取四舍五入的方法。（4）要掌握仪器的构造原理，这样便可理解其使用方法和规则。

3.中学物理教学中的实验技能

（1）了解实验目的、实验原理和设计思想；（2）会利用各种实验方法进行准确的测量；（3）能动手实验，仔细观察，认真读数、记数，最后整理数据，画出图像，对实验结果能够做出解释；（4）能正确、熟练地按照操作规程使用实验仪器；（5）能分析实验误差产生的原因并严格控制在有效范围之内；（6）能检查并处理在实验中出现的简单故障；（7）在教师的指导下能与同学合作进行一些有意义的探索性实验；（8）能根据现有知识和学过的实验方法及原理设计出创新性实验。

二、中学物理实验类型

1.演示实验

演示实验可以将一些抽象的物理概念和规律变得较为生动形象，使学生更好地接受；还能将教师的感情、思维方法、操作技能以及科学作风等形象地展现出来，使学生受到深刻的感染，学到更多的内容。

2.师生互动实验

在课堂引入中、探究中或训练中运用，实验时间可长可短，实验形式多样，不遵循完整的实验步骤，学生在老师的引导下学习，可以少走弯路，在课堂学习中自己动手做实验，提高课堂学习的有效性，加深对知识的理解和掌握。

3.分组探究实验

学生分组实验的特点是在教师的指导下，在教室或者实验室进行分组实验，一般以测量性、验证性和实用性实验为主。在实验过程中，要指导学生解决碰到的实际问题和注意事项，及时纠正学生的不规范操作，培养学生规范操作的良好习惯和严谨细致的科学态度。

各小组根据要探究的课题，设计实验。设计完毕，组织各小组先讨论设计的实验步骤，进一步修正完善。然后根据修正的步骤探究课题，设计记录实验数据表格，并不断交流改进，最后得出实验结论。

教师总结：浸入液体中的物体所受的浮力与液体的密度和物体排开液体的体积有关，与物体浸没在液体中的深度、物体的密度、重力、体积、物体的形状等无关。

4.课外实验

学生利用课外的时间，通过一些简单自制的仪器或者借用实验室里的仪器独立完成的实验叫课外实验。课外实验教师一般都不在现场，又没有成套的正规仪器，主要靠学生自己制作器材，自己设计，独立完成实验，得出结论。当然，这些实验的题材需要教师提前定好或与学生商讨好提出，以有利于实验的完成，达到实验目的。

在实验过程中，学生会处在一种轻松、愉快的环境中，从自己的兴趣出发，做自己喜欢做的实验，可以充分调动学生的积极性。

三、中学物理教学中学生实验技能的培养方法

1.主导与主体

在物理实验课上，教师主导与学生主体的新型合作关系在现在的教学实践中已经基本达成了共识。在教学过程中应充分发挥教师的主导作用，处处体现学生的主体地位。

2.方式与方法

（1）培养学生做物理实验的兴趣

在初中阶段，教师可以设计一些新奇而有趣的实验，如浮力中的“潜水艇”、电磁学中的“爆炸头”、光学中的“小孔成像”等，这些实验既简单又可以激发学生的学习兴趣，使之始终保持对物理实验的探究欲望。

（2）课堂演示实验要规范

演示实验是以教师实验为主的实验活动，既是传授知识，更是展示实验方法的过程。

①教师在课前应从实验方法的设计、器材的选择、操作的顺序、观察的方法、结论的归纳等方面精心备课，并在课前反复演练，力求操作演示规范、熟练。

②物理实验的基本要求包括实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、注意事项等，教师在实验时必须将这些内容清晰地展示给学生。

③学生逐渐掌握基本实验方法，如直接测量法、间接测量法、控制变量法、直接观察法、比较法等，对不同的方法进行比较，使学生逐步掌握这些方法的差别和联系。

④在演示过程中，操作要准确、规范。例如，在使用托盘天平时，取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手，教师演示的一举一动都将成为学生独立操作时的依据，对学生有耳濡目染的作用。

（3）培养物理实验基本功

物理实验基本功包括实验的基本理论、基本方法和基本操作技能。学生能够按照大纲要求，掌握实验技能，会利用实验方法进行准确的实验操作，得出相应准确的结论。

（4）增加探究实验

设计实验能力是一种最高水平的实验能力，是活化知识、进行创造性活动所必须具备的一种能力。实验时应鼓励学生自己制作实验仪器进行实验探究，充分挖掘学生的创新潜能和聪明才智。

（5）组织课外实验小组

①课外小实验、小制作绝大部分布置学生课外独立完成，然后师生共同分析实验和制作过程中的物理现象和规律。如：研究鸡蛋在盐水中的沉浮；自制潜水艇；自制浮沉子等。学生在完成小实验、小制作的过程中，不仅牢固掌握了知识，同时提高了实验技能。

②利用身边的废旧物品和可回收利用的物品，充分培养学生的动手能力，如利用矿泉水瓶做潜水艇模型，利用筷子做天平等。

③对于高中的学生可以开放物理实验室，要求学生提前几天向老师提交实验申请书，包括实验的名称、实验目的、原理和所需的仪器及安排实验的时间。

（6）全面提升学生的实验技能

①提升观察与识记的能力。最能培养和提升学生观察能力的教学是演示实验。

②提升操作与运用的能力。能控制实验条件，掌握实验仪器的构造、原理，正确选择、使用仪器，并能灵活地应用已经学过的实验原理和方法去解决问题。

③提升分析与表述的能力。主要要求学生综合运用物理知识，通过分析、推理对观察到的实验现象、记录的数据和实验结果进行分析与解释，并能合理表述。

学生实验技能的培养是一个循序渐进的过程，不能急于求成，学生应该脚踏实地地做好每一个实验，在动手过程中逐渐锻炼自己的实验技能。

（作者单位 孟广琴：山东省泰安第二中学 胡承忠：泰山学院物理与电子工程学院）