重视高中物理教学过程 渗透培养物理实验能力

邱仁和

摘 要：高中物理实验探究能力是高中学生物理核心素养的重要组成部分，在新课程背景下充分利用高中物理教学过程培养学生的物理实验能力是时代赋予我们的使命，也是国家和社会发展必然要求。本文对如何利用高中物理教学过程渗透培养学生物理实验能力进行一些初步的探讨。

关键词：高中物理；教学；渗透培养；实验能力

物理实验能力是指运用物理实验理解、验证理论观点以及借助物理实验获得新认识的能力[ 1 ]。物理实验能力包括利用实验思想方法来观察和解释自然界中的物理现象的习惯；利用物理实验来分析和解决物理问题的意识；设计实验来研究物理问题的能力；还包括选择实验器材顺利完成物理实验操作的能力；在物理实验过程中采集实验数据和处理实验数据的能力；利用实验数据得到物理实验结论以及完美表达物理实验结论的能力。

物理实验能力是一种综合性很强的能力，它涉及很多方面，培养高中学生的物理实验能力不可能是一朝一夕、一蹴而就的事，因此高中物理教学要树立培养学生物理实验能力的意识，关注物理教学的每一环节的特点，充分利用物理教学的每一个环节渗透培养学生的物理实验能力。

1 利用物理学史教育渗透培养学生的科学态度和科学方法

物理科学史上每一重大突破都是以实验的重大发现为前奏，物理实验教学应结合物理学史中的典型实验范例进行科学方法教育[ 2 ]。因此在教物理学发展史过程中，应通过科学家事例渗透培养学生的科学精神和科学方法。

比如法拉第在研究电磁感应规律的过程，经过了千百次的实验失败和十年时间，充分体现其百折不挠的科学精神，实事求是的科学态度。又比如迈克尔逊干涉实验设计，充分体现了对称—类比—推理的物理实验方法，能够让学生体会物理实验研究中科学思想方法的重要性。

2 利用物理规律教学渗透培养学生实验表述能力

物理规律的表达非常简洁和高效，因此在物理规律教学过程中重视渗透培养学生对物理实验结论的表述能力，并发现物理学中的美学思想。比如牛顿第二定律的表达，如何从a与F成正比，a与m成反比，最终写成F=ma。其中如何将物理实验结论科学表述，也是实验探究能力的一个重要方面。

3 利用物理实验演示教学渗透培养应用科学研究方法的能力

物理学家的科学方法很多都是需要我们认真研究的科学方法。其中，实验推理法是物理学中应用最广泛的科学方法，如帕斯卡实验推理；理想化实验方法属于科学抽象方法，比如伽利略理想实验方法；用实验基础上的分析—综合法研究问题是很深刻的，又比如牛顿在实验基础上用分析—综合法得出牛顿三定律[ 3 ] 。

在物理演示实验教学中渗透培养物理科学方法，实验观察能力。如研究平抛运动的演示实验，如何证明在竖直方向是自由落体，重点观察什么方面；如何证明在水平方向是匀速运动，重点要注意哪些方面，教师的正确引导不仅可以培养学生观察能力，也可以很好地培养物理实验反思能力，还可以很好地培养物理实验设计能力。

4 利用物理实验教学渗透培养学生的物理实验意识和实验操作能力

物理实验教学关注物理实验的原理的分析，思考其物理实验的科学方法，更需要从实验的科学方法中体会其中包含的物理思想。在这个过程中，学生才能从高度上把握物理实验，学生的实验迁移能力才能得到培养，学生用物理实验解决物理实验问题的能力才能得到提高。比如：探究物体动能变化与外力做功的关系。方法①：做功方面可以用一根、两根、三根橡皮绳的方法，改变外力做功，其它条件不变，这是控制变量法，动能的大小测量可以用小滑块在光滑曲面上升的高度衡量，这是动能转化为重力势能来测量，这是转化法。方法②：用验证牛顿第二定律的实验器材来做，这时外力做功约为mgs，这是理想模型的方法，mg≈T（绳子拉力），用打点计时器可以求出两个点之间的速度v1和v2，从而求出动能的变化。两种方法各自体现不同的物理思想方法，从实验方法中提炼出物理思想，培养学生设计物理实验来解决物理问题的意识和能力。

在学生实验教学中渗透实验知识教育和操作技能培养，逐步提高实验操作能力。如验证牛顿第二定律实验中，如何计算绳子拉力，如何利用打点计时器正确进行打点，如何用打得到的纸带测出物体加速度的大小，这些物理实验知识与物理实验的操作能力，都能得到较大的提高。

5 利用科学探究教学来培养学生物理实验设计能力和数据处理能力

在科學探究过程中渗透培养学生物理实验设计能力和实验数据处理能力以及实验结论的表达能力。比如在研究单摆的周期与可能和什么因素有关的实验中，我们要用控制变量法来控制变量，探究单摆周期可能与摆长、摆球质量、摆动快慢等因素有关，我们要设计一系列实验进行科学探究，从而得出全面的结论。这个过程最能培养学生的实验设计能力和数据处理能力，也能最好地培养从数据分析中得到实验结论的能力和表达实验结论的能力。

6 利用物理习题渗透培养学生物理实验的反思能力

物理作业渗透物理实验分析能力培养。如高三物理实验复习中的电学实验设计，测量某电池的电动势和内阻，如何根据所给器材，设计最合理的实验电路。分析物理实验的设计思想，有利于提高学生实验分析能力。

将物理实验能力分散到整个高中物理教学的过程中进行渗透培养，树立以学生的终身发展为核心的教学理念，经过长年累月的不懈努力，全方位全过程一体化培养学生的物理实验能力，才能达到全面提高学生物理实验能力的目标。

参考文献：

[1]陈芳桂.中学物理实验能力的调查与研究[D]成都：四川师范大学，2007.

[2]卢丽杨.在中学物理教学中开展科学方法教育[D]福州：.福建师范大学，2001.

[3]赵文斗.物理教师应注意研究物理学的科学方法[J] 内蒙古教育学院学报，1997（6）：73-74.