浅谈物理实验教学与学生能力的培养

林旭鹏

心理学研究表明，人的思维活动是在感性材料的基础上产生的，感性材料是思维活动的源泉和依据。物理实验能有效诱发学生认知，能有效促进学生的物理学习，有助于学生把握事物本质，能深刻地影响物理问题的解决，在教学目标明确的前提下，实验前的充分准备且工作做得越细，越能开发学生的潜力，越能调动学生学习物理的积极性和主动性，这样才能增强学好物理的信心，保证教学任务顺利完成。下面我就如何利用各种物理实验着重培养学生能力谈谈看法。

一、重视课堂演示实验，培养学生观察思维能力

初中学生学习物理，都有一定的新奇感，可以通过各种有效途径将学生的新奇感转化为学习兴趣，而物理实验则是保持学生兴趣的有效途径。各种类型的物理实验，形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生的学习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，从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。例如，如在观察“摩擦起电”现象时，要提示注意：①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些，它们之间会产生什么现象？通过观察思考，学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥，异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察，不仅成功激发了学生的学习兴趣，满足了学生的求知欲望，而且有利于发展学生的观察能力和思维能力。

二、改进实验教学方式，增强学生实验探究能力

以往的实验教学，尤其是学生分组实验，我们总是要求学生按照课本上的实验步骤，按照老师的演示步骤一步一步完成的。这样做虽然可以节约教学时间，组织教学也比较轻松，但是对于实验为何要这样做，却不怎么清楚。为了改变这种依葫芦画瓢的教学方法，我们将有些分组实验做了教学方法的改变，增加了学生主动探究的成分，给学生足够的讨论、发现问题、解决问题的时间。学生在做、思、议、改的过程中，对实验的目的、实验的过程、实验现象有了深刻理解。例如，在做《欧姆定律》的实验时，我们可以利用复习提醒学生实验中的注意事项，接下来就放手让学生看书、讨论、提问、设计实验，实验过程中可能会出现很多问题，比如在研究电流与电阻的关系时，不知道移动滑动变阻器，而是换了电阻后就立即进行读数；在得出电流与电阻关系时，有许多学生都认为“保持电压不变时，电阻跟电流成反比”是正确的。通过这些问题，引导学生研究解决这些问题，让学生主动探索和发现，学生有更多机会参与讨论，参与思考，同时告诉学生：解决同一个问题，其途径是多样化的。这对培养学生的开放性思维、创新能力和探究能力有很大益处。

三、鼓励学生做好课外实验，提高学生的动手创造能力

各种物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种小实验、小制作的过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，都迫切希望进一步探索问题。通过实验，学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如在光沿直线传播的教学中我们可以引导学生做好这个课外实验，利用生活中可以随意获取的扑克牌和针，研究针的分身术，在扑克牌上用针扎两个相距不超过3mm的针孔。然后把针放在扑克牌的背后约2.5cm的地方，用单眼透过双孔观察，你看到的不是一根针，而是两根。若在两孔的附近再扎第三个孔，当你透过这些孔观察时，就能看到三根针。扎的孔越多，看到的针越多。观察时，适当调整扑克牌（转动或改变扑克牌距人眼的距离），这种现象更清晰。这个过程中，除了让学生掌握好光沿直线传播的知识外，还可以促进学生进一步思考，为什么会出现这些现象，促发学生发散思维，另外还有自制仪器验证“阿基米德原理”、“纸锅烧水”、“楼梯开关”等小实验、小制作，课外小实验有很强的趣味性和知识性，贴近学生的生活，可以培养学生学习物理的兴趣，也可以培养学生的动手能力、思考问题的能力、处理问题的能力、应用创新能力等。任何事物的发展是在实践过程中徘徊进展的，实践中所遇到的问题、挫折和矛盾等都将成为新起点的开端，成为创新火花的碰撞之源，成为发明创造的源泉。

四、合理利用多媒体，提高学生解决实际生活的能力

当前，多媒体技术已进入物理课堂教学。个别物理演示实验由于受实验条件、时间空间等因素的限制，往往存在可见度小、效果不显著、实验成功率低下及实验器材局限等诸多问题，影响学生对物理规律的认同。而多媒体课件以图文并茂、声像俱佳、动静皆宜的表现形式将物理课堂引入了新的境界。所以，充分利用多媒体可以起到奇兵出神入化的作用，大大提高教学效率。例如，磁场的认识是初中生学习的难点。教师先做演示实验证明磁场确实存在，然后再用Flash课件演示条形磁铁、蹄形磁铁周围磁感线的分布情况，演示其周围的磁感线是从磁体的N极出发回到S极的动态过程，给学生留下深刻印象，帮助学生认识磁场。在大气压这一节中，运用大气压强原理制成的活塞式抽水机及离心式水泵，不少教师因为这部分不作考试内容，往往略去不讲。即使讲也只能在挂图上讲解，学生往往一知半解，无法看到抽水机的动态过程。而运用多媒体后就能模拟这一过程，有利于解决这一问题。此外，我们还可以利用多媒体介绍一些生活中物理知识的应用实例，介绍一些可以前沿信息，利用多媒体技术对文本、声音、图形、图像、动画等的综合处理及其强大交互式特点，为教师教学的顺利实施提供形象的表达工具，扩大学生的知识面，激发学生的学习兴趣，提高学生解决实际问题的能力。

总之，我们应该在今后的物理实验教学中给学生留有充分的思维空间，充分发挥学生的主观能动性，调动学生思维的积极性和主动性。优化后的物理实验教学有利于培养学生逐步形成大胆猜想、努力设计、积极实践、相互合作、科学归纳等创新型人才所必不可少的科学素质，为他们将来成为健全、优秀的现代人才打下坚实基础。