設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的多種能力

張梅玉

摘 要： 在中學(xué)物理教學(xué)中開展教學(xué)改革，實(shí)施探究教學(xué)，目的就是在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生多種能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力、分析總結(jié)能力、創(chuàng)造性思維能力和表達(dá)能力。

關(guān)鍵詞： 中學(xué)物理教學(xué) 物理實(shí)驗(yàn) 能力培養(yǎng)

教師應(yīng)樹立正確的教學(xué)思想，確定教學(xué)目標(biāo)。雖然教給學(xué)生知識(shí)是重要的，卻是有限的，教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的求知能力更重要。教學(xué)中，要多角度、多層次、全方位地培養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生的多種能力。筆者在多年教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，充分利用物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。

一、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力

實(shí)驗(yàn)是一切物理結(jié)論、定律等知識(shí)的源泉，實(shí)驗(yàn)方法是探索物理知識(shí)的方法。實(shí)驗(yàn)是一種探索活動(dòng)，也是一種檢驗(yàn)知識(shí)的方法，同時(shí)會(huì)給人以創(chuàng)設(shè)性啟發(fā)（即靈感啟發(fā)或悟性啟發(fā)），富有鮮明的直觀性和廣泛的趣味性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能過多規(guī)范與限制，濫用教師的權(quán)威，要求學(xué)生完全按照老師的意圖和方法按部就班，限制學(xué)生的靈感和個(gè)性發(fā)揮。相反應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)課程教材特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)問題，引發(fā)學(xué)生的好奇心，誘導(dǎo)學(xué)生思考、討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察、記錄、分析、整理，得出結(jié)論，理論聯(lián)系實(shí)際，學(xué)會(huì)用所學(xué)知識(shí)解決問題。如初二物理第一冊(cè)《聲現(xiàn)象》中《聲音的發(fā)生和傳播》的一段實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維。1.提出問題：如何用實(shí)驗(yàn)說明“一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，振動(dòng)停止，發(fā)聲也停止”。2.合作探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。將學(xué)生分成幾個(gè)小組，組織討論，積極思維，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案豐富多樣：①敲打音叉，音叉發(fā)聲，將輕小的小木球不斷彈開，音叉不發(fā)聲時(shí)，小木球靜止不動(dòng)。②人發(fā)出“啊……”的聲音，手觸摸頸前喉頭部分，會(huì)感到喉頭振動(dòng)；不發(fā)出聲時(shí)，沒有振動(dòng)的感覺。③敲鑼時(shí)，發(fā)出震耳的鑼聲，手摸鑼面時(shí)，手會(huì)有被振麻的感覺；用力捂住鑼面，鑼停止振動(dòng)，不再發(fā)聲。④撥動(dòng)二胡的弦，發(fā)出樂聲，將弦輕觸平靜的水面，濺出水花；不撥動(dòng)弦，二胡不發(fā)聲，遇水面不能濺出水花。⑤播放迪斯科舞曲時(shí)，將泡沫小球放在音箱上，可看到泡沫小球隨著音樂、節(jié)拍跳動(dòng)，并隨著音量大小的改變，跳動(dòng)有高低變化；關(guān)閉音樂，小球停止跳動(dòng)。3.演示設(shè)計(jì)方案，分析討論，形成認(rèn)知。在學(xué)生設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，先進(jìn)行描述后由小組派代表演示，證明自己方案的可行性。集體探究活動(dòng)，拓寬學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力，實(shí)驗(yàn)過程生動(dòng)，形象豐富多樣，富有趣味性，深深吸引學(xué)生，萌發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的原始動(dòng)機(jī)；指導(dǎo)學(xué)生用生活實(shí)例驗(yàn)證，創(chuàng)造探究學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動(dòng)所有同學(xué)共同參與，避免教師照本宣科，課堂教學(xué)“滿堂灌”，學(xué)生被動(dòng)聽課，部分學(xué)生長(zhǎng)期被冷落的弊端，有效激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和思維能力。

二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生類比、分析、總結(jié)能力

實(shí)驗(yàn)技能的好壞直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而實(shí)驗(yàn)技能的形成，除了不斷訓(xùn)練外，還應(yīng)加強(qiáng)在實(shí)驗(yàn)中不斷引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，學(xué)會(huì)類比、分析、小結(jié)，以及提煉出一套操作方法。然后請(qǐng)同學(xué)主動(dòng)上講臺(tái)講述各自的連接方法，進(jìn)行集體交流、探討，歸納出幾種易于理解的連接方法：①按照電路圖，將元件按電路圖的相應(yīng)位置擺放好，再用導(dǎo)線連接成電路：②根據(jù)電路圖，從電源正極開始，順著電流流向連接元件；⑨根據(jù)電路圖，串聯(lián)：先將兩個(gè)燈泡串接后再接到電源和開關(guān)上；并聯(lián)：先將每一個(gè)燈泡與控制開關(guān)串接成一個(gè)支路，然后將兩支路的兩端接線擰在一起，再與電源、電路開關(guān)串聯(lián)。通過思考，動(dòng)手實(shí)踐操作，討論和比較歸納等過程，疏通思路，開拓思維，幫助學(xué)生形成連接電路的條理性。

熟悉了電路連接方法，形成了一定的實(shí)驗(yàn)技能、技巧后，進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生深入實(shí)驗(yàn)研究、觀察、記錄，并通過思考分析，歸納總結(jié)出識(shí)別串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的幾種方法：①從連接方法看，串聯(lián)——各元件逐個(gè)順次連接在電路中，電路沒有分支；并聯(lián)——各元件并列連接在電路中，電路有分支，即電路中有分支點(diǎn)和會(huì)合點(diǎn)。②從電路元件的工作關(guān)系看，串聯(lián)——某個(gè)元件壞了或不讓它工作，則其他元件也不能工作；并聯(lián)——某個(gè)支路上的元件壞了或不讓它工作，其余支路上元件仍能正常工作，不受影響。③從電流流向看，串聯(lián)——電流從電源正極流出，將依次全部流過每個(gè)電路元件后，流回電源的負(fù)極；并讓電流從電源正極流出，經(jīng)分支點(diǎn)分成支路，通過各支路中的元件后在會(huì)合點(diǎn)會(huì)合，經(jīng)干路流回電源負(fù)極。通過該實(shí)驗(yàn)，鍛煉和提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力，幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解概念、分化概念、建立概念；增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，類比、分析和總結(jié)歸納能力。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力

創(chuàng)造性思維能力是學(xué)生幾種能力中的最高層次，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力必須以掌握一定的基本知識(shí)、技能為基礎(chǔ)，教學(xué)中循循善誘、層層遞進(jìn)。下面引例說明：l.設(shè)計(jì)問題：在樓梯（或樓道）中間安裝電燈，樓梯（成樓道）的兩頭安裝開關(guān)，使用每一個(gè)開關(guān)都能控制燈的亮或熄滅。2.提供實(shí)驗(yàn)器材：電池組，小燈泡及燈座一套，單刀單向開關(guān)四只，導(dǎo)線若干條。3、探究過程：?jiǎn)栴}提出后，形成懸念。學(xué)生已熟悉電路識(shí)別及電路連接，信心加強(qiáng)，積極投入思維討論，彼此分工協(xié)作，動(dòng)手嘗試，畫出電路圖，進(jìn)行實(shí)際電路檢驗(yàn)，形成研究氣氛。根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)和設(shè)想，教師選擇其中部分電路，并示意學(xué)生主動(dòng)畫在黑板上，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生找到思路，解決難點(diǎn)，設(shè)計(jì)出電路。

問題茅塞頓開，學(xué)生的心情自然不言而喻，可舊問題解決新的疑難又遇到，連接電路時(shí)，實(shí)驗(yàn)器材中的開關(guān)只有單刀單向開關(guān)，無法實(shí)現(xiàn)單刀雙擲，教師舉起單刀單向開關(guān)，示意學(xué)生應(yīng)善于觀察，積極思考，發(fā)揮創(chuàng)造性。很快有的同學(xué)就站起來，舉起兩個(gè)單刀單向開關(guān)進(jìn)行有機(jī)組合。

四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力

學(xué)生的能力包括動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口等方面，必須全面協(xié)調(diào)發(fā)展。能說不會(huì)做或能做不會(huì)說的現(xiàn)象顯然是能力上的殘缺，這里的“說”應(yīng)該泛指學(xué)生的表達(dá)能力。很多學(xué)生操作能力突出，卻不懂得如何表達(dá)其中意思或表達(dá)不完整、不清楚。

總之，教師鼓勵(lì)同學(xué)們共同合作完成實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生體驗(yàn)了成功的喜悅，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)信心，強(qiáng)化了主體意識(shí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高了悟性，發(fā)展了創(chuàng)造性思維能力。