在物理实验中培养技能和挖掘潜能

崔小东

摘 要：物理学是一门基础科学，更是一门以实验为基础的学科，严格的物理实验是物理规律的发现和物理理论的建立的基础。实验是进行创造性意识训练和科学方法训练的有效途径，物理实验能培养学生的实验能力，还能培养学生的操作能力、观察能力、推理的思维能力、数据处理能力和创造创新能力，同时物理实验也能激发学生的学习潜能，创设良好的学习情境，充分调动学生学习积极性，提高课堂教学效果。

关键词：物理实验 观察分析能力 操作推理能力 数据处理能力 创造创新能力

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）06（a）-0236-02

物理实验是物理教学的重要组成部分，在整个教学中占重要位置。它不但培养了能力，还能培养严谨的科学态度和积极探索的精神。在教学中注重从以下方面抓起。

1 规范、认真地做好演示实验，培养观察分析思维能力

物理课每一节几乎都有实验，所以它作用于学生是经常的、深刻的。演示实验要有目的性、直观性和真实性，教师操作要有示范性。实验过程中，教师应给学生以“身教”，实验仪器摆放要合理，使用要熟练、规范。特别是测量仪器的调节，读数要严格按操作规程去做，这要比口头说教作用大得多。在整个实验中要求学生全面地、准确地和不无遗漏地观察到实验所再现的所有现象，学生要清楚实验要达到的最终目的，教师要清楚学生应学到哪些知识，教师要十分明确物理规律。在实验过程中要一丝不苟地操作，以严谨的科学态度去影响学生。不但要定性观察所做实验，还要定量观察实验，只有这样，才能在实验过程中，使学生不仅学到物理知识，还能学到实事求是的科学态度和实验方法。

如在做“磁场对运动电荷的作用”的演示实验时，首先要向学生简单明了地介绍仪器的主要结构及作用。特别要交待清楚在强电场作用下，阴极表面射出的高速电子流打到荧光屏上激发荧光，此光显示的就是电子束的径迹。把阴极射线管置于磁场中，观察电子束的运动。这样使学生认识清楚，目的明确，知道观察什么，以及怎样观察。实验过程中，教师要把变换磁场方向及变换电子流方向一步一步操作给学生看，并把每一次电子束的偏转方向、磁场方向、电流方向图示在黑板上。最后，把表示三者相互关系的模型展示给大家，让学生从中去发现规律，引导学生总结出左手定则。这样，以“物”讲“理”，见“物”思“理”，使学生的物理思维按“物—理—物”的思路发展，从而提高其物理分析思维能力。

2 组织、引导做好分组实验，提高实验技能

学生分组实验可分练习操作实验、研究性探索实验、验证性实验、调试组装性实验、测量性实验。不论哪一种类型，都可以通过对规律性知识的验证、探索和运用，提高实验技能，并从中学习物理研究方法。

在实验前必须认识各种实验仪器设备，学生要能看懂仪器说明书和对照实物认识仪器的能力，全面了解仪器结构、规格、用途及使用注意事项。要能正确无误地连接仪器、实验设备。如电路实验中接线是否简捷、牢固。支路、干路、并路、电源的程序。安培表、伏特表、滑动变阻器、待测电阻的串联、并联、正负接线柱连接是否正确合理。严格操作程序正确。对实验故障要有预见和排除能力，对各仪器工作情况要及时了解以及及时分析，发生故障时要冷静处理，分析出可能产生故障的几种因素，逐个细致检查，最后排除故障。

如“测小灯泡串、并联时的电功率”的分组实验，应属于研究性实验。通过实验，不仅研究小灯泡在不同连接方法时的电功率，还可以练习、提高一些技能。如电路的连接、万用表的使用、简单故障的分析排除等；又可验证学过的一些直流电路的规律，如串、并联电路中电压的分配、电流的分配、功率的分配等。

为了培养学生的能力，获取实验的最佳效果，应把测试内容、实验方法、数据处理合理安排；第一次实验按课本要求去做，第二次改成比赛分组实验，比赛内容可以为以下几个方面。

（1）比谁用的导线少。

（2）比谁实验速度快，包括电路连接速度，使用万用表的熟练程度。

（3）比谁的数据处理能力强，用列表法分别列出串、并联时小灯泡的额定电流、电压、功率及电阻。实验测出每个灯泡的电流、电压、实际功率以及路端电压、总电流及总功率，并列出电压比、电流比、实际功率比与电阻比的关系。

（4）比实验结论及误差原因分析是否正确。

通过这样的实验，使学生兴趣倍增，同时也培养了他们的科学态度和探索精神，提高了技能。

3 分析數据能力

分析数据是物理实验的重要组成部分，是对学生加强基础训练的重点。正确的实验结果包括实验后的数学运算，分析和数据处理的全过程。我们在中职课堂教学中，强化学生能根据数据的多次测量求出它的平均值，还要具有间接测量计算的能力，能用解析法和图像法分析实验结果。在实验步骤中注重加强学生的分析数据、总结数据和最后用文字表达数据的能力培养。养成提纲式的实验步骤；准确完整的实验报告要求字迹清晰，图表清楚，文理顺畅，表达简捷。要能正确运用示意图和数学式来表达；在最后问题与讨论的环节要能反映学生对实验的理解和对问题的思考。

4 鼓励学生自己设计实验，挖掘潜能，培养学生的创造创新能力

教师要善于引导学生求索未知的东西，激励学生去填补知识的空白，最大限度地给他们探索知识的自由。正是在这样的环境下，爱因斯坦设想了第一流的思想实验，创立了相对论。可见，学校的环境，教师的教学风格与创造型人材的培养有极其密切的关系。在实验教学中启发学生进行创造性思维，是提高学生科学素质的重要方法。要培养学生的创造性，教师要给学生一个创造空间，要建立轻松、民主的师生关系。要鼓励学生超越自己，敢于把自己解决不了的问题交给学生去解决。同样，在我们的实验教学中，更有得天独厚的优势，我们有太多需要改进、更新的东西，有太多的空白要填补。我们要启发，鼓励学生，使他们在思想上，行动上，勇敢地踏上通往未知领域的大道。

例如，在空气柱共鸣的演示实验中，我们可以用两个粗细不同的旧灯管来做这个实验。照明用的40 W日光灯管，有粗细两种规格，粗管直径约38 mm，细管直径约30 mm，粗管用来做寿盛水容器，约100 cm长，要一端开口，另一端密封；细管用来做共鸣管，两端开口。方法是用棉线浸煤油或酒精后在断口合适部位缠绕几圈，点燃棉线后将管竖直往水里浸。管内壁荧光粉要擦干净。为能方便地测出空气柱的长度，应在细管外壁用制投影胶片的特种油彩笔画一直线，并以整齐一端开始标上厘米刻度。

开始实验，向粗管内注水90 cm高，滴入几滴红墨水，使之看出液面位置，然后将粗管直立在铁架台上用夹子固定，再把细管慢慢插入粗管内，上下抽动细管，可随意改变管内空气长度。演示时，一手抽动细管，一手拿频率440Hz的振动音叉置管口，当听到最强共鸣时，让学生观测并记录此时的空气柱长度。此时要在共鸣点附近来回移动共鸣管，使学生确信只有在共鸣点才能有最强的共鸣。再向上抽细管，听到第二次共鳴时，测出空气柱的长度；然后后再第三次测出空气柱的长度。准确测出了L1∶L2∶L3=1∶2∶3.如此创造性地完成此实验极大地调动了学生的学习积极性，高效地完成实验。

再如：在测露点的分组实验中，学生用露点温度计测得的结果与实验室的干湿泡温度计的结果有差异，教师让学生分析产生误差的原因。有的同学提出：温度计插在盒里测出的温度与盒表面刚刚出现露珠时的温度有差别，应设法使温度计靠进盒面。这时，教师不失时机地鼓励他们大胆去设计，改进实验装置，挖掘他们的创造潜能，取得较好的效果。

学生实验能力的提高是在多次实验中逐步形成和发展的，通过少数实验很难达到目标。因此，培养学生的实验能力，要多为学生提供实验机会。条件允许时，要把一些演示实验改为学生实验，让学生参与，要让学生独立完成实验的各个环节；要把演示实验和学生实验、把教师的讲和学生的讨论结合起来；边教边实验的方法设计实验；要多开展课外实验，扩大实验场所。其次，要有培养实验能力的具体安排，也就是对每个学生实验都要有实验能力和重点要求，而每一个重点要求都是总体安排中的一个实施步骤。这样才能有计划地提高实验修养和培养实验能力。

参考文献

[1] 赵春红.加强学生物理实验中数据处理能力的培养[J].南京广播电视大学学报，2001（1）：160-161.

[2] 郭光勇.挖掘实验资源发挥物理实验教学的潜能[J].科学咨询，2012（18）：173-174.