加強物理實驗培養(yǎng)科學素養(yǎng)

王元亮

物理學是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學。初中學生思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，其中形象思維仍起著重要的作用，很大程度上學生仍習慣于靠經(jīng)驗材料判斷分析事物，不善于從理論上進行推導，因此加強物理實驗對初中生科學素養(yǎng)的養(yǎng)成起著十分重要的作用。本文試就這個問題加以探討，敬請同行斧正。

一、物理實驗與學生科學興趣的培養(yǎng)

對一個人來說，中小學階段是科學啟蒙的重要階段。在這一階段中，形成學生熱愛科學的情感和志趣，不僅極大地調(diào)動學生學習的內(nèi)部動機，而且將為他們今后投身科學事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)，因此，培養(yǎng)學生的科學興趣具有十分重要的意義。在物理教學中，實驗是激發(fā)學生科學興趣不可替代的重要途徑。

1.實驗具有生動、形象的特點，有利于激發(fā)學生的好奇心和求知欲。

2.實驗是一種有目的的、操作性很強的實踐探索活動，既能滿足學生的操作欲望，又能培養(yǎng)學生的探索興趣。實驗的一個重要特點是“動手操作，動眼觀察，動腦思考”。

3.實驗活動形式多樣，能為學生提供全面而又有利于發(fā)展個性特長的條件。在物理教學中，我們可以看到一種普遍存在的現(xiàn)象，學生學習的動機很不平衡，成績中等和較差的學生中，不想學習的很多，而且形成了一種惡性循環(huán)，學生學習物理的興趣隨著年級的升高呈現(xiàn)遞減的狀態(tài)。加強實驗教學是改變這種狀況的重要措施。由于物理實驗活動極其豐富多彩，類型和層次千差萬別，能滿足各種不同學生的需要，有利于發(fā)展學生的個性特長，使不同的學生都有可能得到成功的滿足，從而樹立起自信心，提高興趣。

二、物理實驗與實踐意識的培養(yǎng)

在人的科學素質(zhì)結(jié)構(gòu)中，科學思想、科學作風、科學的價值觀是十分重要的部分。它體現(xiàn)為一種完善的人格，其重要的思想支柱是辨證唯物主義觀點。因此形成辨證唯物主義觀點是物理教育的一個重要目標。實踐的觀點和意識是辨證唯物主義觀的重要部分。因為實驗是一種有目的、可控制的理論聯(lián)系實際的學習活動，在這種活動中，學生能夠有效地體驗理論和實踐的關(guān)系，所以它是培養(yǎng)學生實踐意識的不可缺少的重要途徑。

1.實驗中信息的獲得必須通過學生自己的觀察。實驗活動的一個顯著特點是必須通過親自觀察來獲取信息，而且實踐中的信息又極其豐富多彩，因此非常有利于培養(yǎng)學生的實踐意識。

2.假設和猜想必須通過實驗的驗證。科學發(fā)現(xiàn)和解決問題并非都是通過實驗歸納的方法，在相當多的情況下，假設和猜想走在實驗的前面，但實驗的驗證是必須的。

三、物理實驗與實驗能力的培養(yǎng)

實驗能力是科學素養(yǎng)的重點內(nèi)容之一。學生的實驗能力主要包括觀察力、操作能力、數(shù)據(jù)處理能力以及實驗報告能力：

1.要培養(yǎng)觀察能力。無論是教師的演示實驗還是學生的分組實驗，學生都有一個對物理現(xiàn)象進行有目的、有順序的觀察過程。要注意引導觀察的全面性、準確性和深刻性。教給學生觀察的方法，通常采取的方法有：對比觀察法和歸納觀察法。對比觀察法往往是通過對兩個事物、兩種現(xiàn)象的對比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進行比較來實現(xiàn)的。歸納觀察法是通過對個別現(xiàn)象進行觀察，然后經(jīng)過分析、推廣，再歸納為一般性的規(guī)律。觀察能力的培養(yǎng)是課程標準中重點強調(diào)的，應該通過平時的練習逐步提高。

2.要培養(yǎng)操作能力。實驗過程離不開操作，操作是否正確規(guī)范都可能影響實驗的結(jié)果，甚至決定實驗的成敗。應該引導學生在操作前擬定操作步驟，了解所使用儀器的用途、規(guī)格和使用注意事項。按照實驗原理，學會控制實驗條件，合理組裝或連接實驗裝置。另外，在操作過程中故障的排除是許多學生的薄弱環(huán)節(jié)，往往反映學生對實驗原理模糊不清，或者對各部分儀器的工作情況不甚了解，又不肯動腦分析而急于解決。這時教師應當引導學生分析故障的特點，放手讓學生自己獨立解決，養(yǎng)成手腦并用、獨立工作的習慣和能力，以及科學實驗的自覺意識。

3.要培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理能力。要得到正確的實驗結(jié)果就必須具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。在中學階段，要求學生養(yǎng)成對于一個量的確認需獲得多組數(shù)據(jù)（多次直接測量）才有可信度的習慣；對于直接讀取的數(shù)據(jù)應該會用有效數(shù)字表示；能自己設計表格進行間接測量的計算。要將科學實驗的全過程和成果完整地表達出來，就要指導學生認真獨立地寫好實驗報告，這也是培養(yǎng)學生分析問題、總結(jié)規(guī)律和文字表達能力的重要措施。

四、物理實驗與創(chuàng)造力的培養(yǎng)

我們知道，科學素質(zhì)教育的核心是創(chuàng)造性教育。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的迅速發(fā)展和信息革命時代的到來，世界各國都強烈的意識到智力競爭的重要，因此十分關(guān)注教育的現(xiàn)代化，尤其是實施個性化教學，最大限度地挖掘自身擁有的智力資源。阿馬杜？馬赫塔爾在《探索未來》一書中（1982，聯(lián)合國科教文組織）寫到：“人們對付當代世界性問題和挑戰(zhàn)的能力，歸根到底將取決于人們能夠激發(fā)和調(diào)動的創(chuàng)造力的潛力。”可以說，創(chuàng)造性教育是現(xiàn)代教育的最大要求。創(chuàng)造性教育期望的主要目標是培養(yǎng)學生對科學的好奇心和旺盛的求知欲，培養(yǎng)開拓的精神和創(chuàng)新能力。

由于實驗本身的特點，使它成為培養(yǎng)科學素養(yǎng)的重要途徑之一，注重必要的實驗技能訓練，長期堅持強化實驗能力訓練，就能使學生更快更熟練地掌握科學實驗方法，不斷的提升科學素養(yǎng)。endprint