基于关键能力培养的物理实验教学探索

董立刚

（天水市秦州区关子中学，甘肃 天水 741000）

思维能力、观察能力、操作能力、创造能力，这些都是物理实验教学要求学生具备的关键能力。教师在执行教案时，需要从不同的角度开展设计和组织，以培养学生这些关键能力，进而为学生的成长提供更多的助力和支持。物理是一门以实验为主的学科，教师利用实验教学培养学生的关键能力，需要整合实验内容、创新实验环境、组织实验活动、延伸实验训练，并为学生规划清晰的学习路线，只有这样才能促进其学科关键能力的成长。

一、整合实验资源，培养学生的思维能力

教师在进行实验教学设计时，要先做好内容筛选，然后再对实验条件、实验技术、实验器材、实验基础等多种制约因素开展具体分析。特别是学情调查，这是最为关键的因素，因为唯有推出更多合适的实验任务，才能给学生带来更多进行实验操作的机会，才能顺利启动学生的学科思维。

例如在讲授人教版八年级物理下册“弹力”一节时，教师可先拿出弹簧测力计，向学生详细解读弹簧、指针、挂钩、吊环、刻度盘等的作用，然后再进行相关实验操作，让学生了解其操作原理。为了激发学生的实验操作热情，教师可要求学生利用身边物品做弹力实验，即仔细观察身边的物品，发现很多东西都有弹性，尝试用它们做弹力实验，看谁能有新发现。学生开始搜集合适的物品，开展弹力操作实验。而教师则深入到学生中间，给学生带来弹簧、橡皮筋等小物品，让学生进行实验操作，进而归纳总结出实验结论。在原理讨论环节，学生可根据自己的操作情况，对弹力产生的原理进行解析——发生形变的物体会产生弹力，形变越大，其弹力就越大，如果超出一定范围，物品就不能恢复原状，其弹力也会消失。

二、创设实验环境，培养学生的观察能力

物理实验需要操作环境的支持，因此教师需要对实验所需的场地、器材、辅助材料等进行审查，以为学生创造更多观察的机会，这对培养学生的观察能力有积极帮助。如果有需要，教师还可以吸收学生的意见，以优化实验教学设计，并使其参与材料和素材的搜集和准备，如此能够对学生形成思维冲击。

例如在讲授“浮力”这部分内容时，教师为每一个小组都准备了弹簧测力计、乒乓球、水槽、细线、石块、烧杯、盐水等实验材料。在课堂导学环节，教师现场演示实验步骤，证明浮力存在。为调动学生的实验思维，教师还设计了探索实验任务——浮在水面上的物品有浮力，浸没在水中的石块受到浮力吗？先猜想，然后学习小组做实验验证。学生接受任务后，都能够积极行动起来，开始猜想和设计实验。在学生操作环节，教师要深入到学生之中，对学生实验操作过程中存在的问题进行对应解答。经过一番探索，学习小组的实验操作都获得了圆满成功，然后教师可组织学生进行归纳总结和经验介绍，如此可为学生提供更多进行学习交流的机会。

三、组织实验活动，培养学生的操作能力

物理实验内容众多，为增加学生进行实验操作的机会，教师不妨对实验进行改进，以让学生在生活条件下也能自行进行实验流程，如此学生响应得更为积极，训练效果也更好。个体实验、集体实验、网络模拟实验，都是可以选择的活动形式，教师要广泛征询学生的意见，以确保实验自然推进。

物理实验对操作环境有一定的要求，因此教师要巧妙安排，以为学生提供更多的操作机会，这无疑能换取更多的训练成果。例如在讲授“动能和势能”这部分内容时，教师设计了以下实验活动任务：自行准备一些坚硬的物品，如钢球、石块等。然后让同一个钢球或者石块，在不同的高度自由落体，观察钢球或者石块陷入沙子的深度。随后再选择不同质量的钢球或者石块，在同一高度自由落体，观察钢球或者石块落地陷入沙子的深度。最后分析实验结果，判断重力势能的大小。学生接受实验任务后，都能够积极行动起来，自行寻找实验器材，然后在不同的环境下开展实验操作。经过多轮操作，学生从实验中获得了不少启示，对重力势能的大小也有了直观认识。然后教师组织学生进行实验交流活动，让学生在互动交流中，促进理性认知的构建。

四、延伸实验训练，培养学生的创造能力

物理与学生的生活有太多的对接点，教师有意识地推出实验任务，让学生在生活条件下进行实验探索，不仅能培养学生的观察能力、操作能力，还能成功激发学生的创造思维，使学生建立起主动探索的意识。特别是替代实验的设计和操作，具有更强的挑战性，教师鼓励学生结合生活条件进行实验设计和操作，并科学分析实验结果，这能够为学生带来更多的学习体验，同时由此建立起来的实验认知也更丰富。

在讲授“杠杆”这部分内容时，教师可先展示一组图片，要求学生观察，然后结合自身的生活经历，列举一些杠杆在生活中应用的案例。学生都有相关生活经历，对生活中杠杆的应用也比较熟悉，因此很快就能列举出一些案例。为了激发学生进行深度思考的热情，教师还推出了实验探索任务——杠杆的平衡条件有哪些？如果杠杆平衡了，这时动力、动力臂、阻力、阻力臂之间存在什么样的关系？先做猜想，然后利用实验加以验证。任务推出后，学生都能够积极开展思考和讨论，并主动进行实验设计，寻找适合的材料开展实验操作，进而对实验猜想进行验证。学生对生活中的物理实验比较感兴趣，教师抓住学生的这种心理做设计，可促进其学科认知的成长。

教师围绕学生关键能力的培养开展教学，可为学生顺利进入实验环节创造条件。这符合新课标的要求，也使得实验教学具有更强的针对性。