在物理教学中如何培养初中学生的实验能力

史东龙

[摘 要]物理学是以实验为基础的一门自然科学，初中物理教学中对学生探究能力培养的意义主要在于将科学研究领域的探究方法引入课堂，可以使学生通过类似科学家的探究过程，学习物理知识与技能，体验科学探究乐趣，理解科学思想观念，在物理科学的世界中充分发挥自己的想象力。在提倡素质教育的今天，我们培养的人才要既能获取先人留下的宝贵知识，又具有能开发出新的知识领域的能力，因此我们在物理这个来源于生活以实验为基础的学科教学中要注重培养学生的实验探究能力。

[关键词]初中物理教学；学生动手能力；实验操作；实验改进；以及仿真实验软件应用等

物理学是一门以观察和实验为主的自然学科，培养学生的观察和实验是搞好物理教学的基础和关键。通过学生的观察、实验能使学生获得丰富的感性知识，顺利地理解一些简单的物理概念和规律，获得观察和实验的基本技能，与传统的接受性学习相比较，探究性学习具有更强的问题性、参与性、实践性和开放性的特点，对于提高学实验能力的有很大的帮助。

一、激发学生的探究兴趣和乐趣

兴趣是人们从事一项活动的内驱力，是入门的先导，“兴趣是最好的老师”。学生在学习活动中，对自己感兴趣的现象、原理、规律等，总是主动、积极地去认识、探究。在教学中，兴趣能够促进学生去思考、去探究、去创新，它是发展思维，激发学生主动学习的催化剂，是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内在动力。物理学史的大量事实证明，传统的教育观侧重于知识的传授，忽视思想教育和能力培养，使学生将精力陷于知识点的学习和解题中，而现实中学生对技能、物理过程和方法的创新意识来源于永不满足的好奇心和对科学的热爱所以传统的教育观是十分错误的。物理世界是一个充满神奇的世界，大量的物理实验能显现各种奇妙的物理现象，并且物理与人们的生产生活紧密相连，非常切合实际，能够使学生感到学有所用。因此，在教学中，要设法激发学生探究的乐趣。我们应该根据学生的特点和规律，激发学生的学习和探究兴趣可以在教学中充分利用身边的物理现象、实验等方法来刺激学生那种隐藏在内心深处的求知欲，激发他们的探究兴趣，培养起他们的创新意识。如在上“声音的产生与传播”时，可以事先安排学生带一些常见乐器，让学生观察乐器发声时出现的现象，让学生亲身体验发声的变化；在“凸透镜成像”这一节中，可以要求每位学生弄一个凸透镜，动手找出成像规律，并自制望远镜；在“串联电路”这节中，要求学生用电池、导线等制作一个音乐门铃，安装在家里。这样能给学生留下很深的印象。大量的事实证明要激发学生的探究兴趣，就要把握从生活走向物理，从物理走向生活”。

二、调动学生探究的兴趣培养实验能力

在探究中学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习物理知识与技能，使学生体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学家的思想和精神，并提高学生的科学素养，培养学生的实践操作能力和创新思维。因此有些实验要求学生课前自己准备。如上“浮力”一节时，让三个学生一组分工合作，一个学生准备小塑料盆和一个空饮料罐，另一个准备一盒橡皮泥，再一个学生准备一些花生米或者大米。上课时，让学生拿出他们事先准备好的物品，每人拿一块大小相同的橡皮泥做成小船，放到水盆里，再在小船内放粮食当“货物”，看谁的小船装载的“货物”最多？再注意装“货物”多的船有什么特点？学生做得很认真，也非常高兴，使学生在愉悦的心情下学习而不感觉到有压力。接着再做另一个实验：用手把空饮料罐按入水中，注意饮料罐按入水中的深浅不同时，手有什么不同的感觉？并观察水面的变化。再问此实验现象可以给同学们什么启示？并思考浮力的大小与什么因素有关呢，如何测量浮力？接着引入探究的问题：浮力的大小等于什么？

三、观察实验培养学生探究能力

观察是有目的的综合知觉活动，是探究思维的前提。只有多观察才能积累丰富的感性材料，最后上升为理性认识，进而形成良好的探究习惯，为探究能力奠定基础。由于初中学生观察事物缺乏条理顺序，所以在实验教学中应有意识地培养学生的观察能力，引导学生从表到里、由粗到细有顺序地观察事物。比如观察水的沸腾，用酒精灯给烧杯中的水加热，让学生观察杯底和杯子的壁，问他们看到了什么现象？学生会观察到有小气泡附着在器壁上。接着让学生继续观察，学生会发现气泡在慢慢变大，再接着会观察到有的气泡可以离开器壁上升了，再问上升的气泡大小如何变化？气泡最终又怎样了？继续观察，看温度计的示数如何变化？再观察气泡比先前又有怎样的变化？当水沸腾时，让同学们观察：温度计的示数还变不变？气泡多不多？气泡上升的速度快不快？气泡上升过程中大小又如何变化？上升的气泡跑到哪里去 了？问题提出后，学生在好奇心的驱动下，会积极地进行观察，通过反复提问、观察，使学生增强了观察能力，对探究过程中的现象能够有针对性地进行观察、提问和思考。

四、将问题作为探究的出发点

爱因斯坦曾说过：提出一个问题，往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅是数学上或实验上的一个技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。爱因斯坦的科学生涯也证明了这一结论，他不拘泥于一切传统的观念，以彻底的創新精神革新了旧有观念，建立了相对论，将人们对物质世界的认识向前推进一大步，成为现代物理学的杰出代表。作为教师要努力培养学生的提问能力和创新意识。现实生活中处处充满着物理知识，在物理教学中要引导学生根据已学过的物理知识和生活经验，鼓励学生大胆提出问题，并要注意及时表扬。在学习物态变化时，可以要求每位学生联系实际提出一个与物理知识有关的问题。如：冬天玻璃窗户上的冰花是怎样形成的？夏天打开冰棍纸后为什么冒“白气”？在学习光现象时提出：雨后的彩虹是如何形成的？等等，培养学生从日常生活、自然现象中发现问题和提出问题的能力。

五、利用虚拟实验室，弥补课上实际实验的不足

老师要求学生先通过虚拟实验明确实验原理、目的和要求，然后按照要求进行虚拟实验得到数据后进行处理，并回答思考题，做过虚拟实验后，学生做真实实验时可以避免出现盲目操作防止仪器损坏。例如在做电路连接类虚拟实验时，如果连接错误，虚拟实验系统会发出警告，并提示需要重新连接，只有线路连接正确才能进行下面的内容，这样的实验安排，使学生实验思路较清晰，缩短了做真实实验的时间，提高了教学效率。第三种教学模式是只做虚拟实验，这主要是针对受到学校实验条件限制无法开设真实实验的那部分物理实验在物理实验教学中，对于一些投资较大暂时没有条件开设的或者有一定危险性的实验，用虚拟实验替代真实实验，可以在一定程度上弥补未能开设某个真实实验的不足。例如实验时，实际做实验有危险（水银有毒），实验不易做，利用多媒体动画演示实验过程，就可以解决问题，学生学习起来很容易。虚拟实验可以成为真实实验的补充从上述教学模式可以看出该模式是在传统的实验教学模式的基础上改造而得出的，它继承了传统实验教学模式的优点，又充分发挥了计算机技术在实验教学中的优势从而进一步培养学生的实验能力和实践能力。