探究學(xué)生操作能力在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的培養(yǎng)

陳匯慧

摘 要：在初中物理教學(xué)中，一個(gè)十分重要的內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。初中生在對(duì)物理課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候，因?yàn)橹R(shí)內(nèi)容較為抽象且操作性比較強(qiáng)，再加上學(xué)生的動(dòng)手能力以及抽象思維較差，所以學(xué)習(xí)質(zhì)量比較差，針對(duì)這種情況，教師要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，通過(guò)多種有效的措施，進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，使其更好地學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué);操作能力;培養(yǎng)措施

初中物理教學(xué)的基礎(chǔ)就是實(shí)驗(yàn)，并且物理知識(shí)具有較強(qiáng)的抽象性，所以物理教學(xué)可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維與動(dòng)手操作能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最直接也是最形象的一個(gè)途徑，不僅使得學(xué)生對(duì)理論知識(shí)有更深層次的理解，還可以有效促進(jìn)學(xué)生抽象思維的發(fā)展，使其更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)?；诖?，下文對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生操作能力的培養(yǎng)措施進(jìn)行了詳細(xì)分析。

一、目前學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中存在的問(wèn)題

（一）基本操作缺乏規(guī)范性

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中，存在的一個(gè)嚴(yán)重現(xiàn)象就是基本操作缺乏規(guī)范性。（1）對(duì)于部分儀器的使用，學(xué)生沒(méi)有意識(shí)調(diào)零，或者是不會(huì)調(diào)零操作。如彈簧秤、伏特表、天平等，大量的學(xué)生在使用這些儀器的時(shí)候沒(méi)有進(jìn)行調(diào)零，還有的學(xué)生不知道調(diào)零怎樣操作。（2）對(duì)儀器沒(méi)有充分的了解，不知道其測(cè)量范圍，在測(cè)量實(shí)驗(yàn)中不知道選擇哪種測(cè)量?jī)x器。如電流表、溫度計(jì)、變阻器等儀器的選用。（3）對(duì)部分儀器不知道如何操作。如學(xué)生在使用托盤天平的時(shí)候，不知道左邊放物品，右邊放砝碼，并且也不知道游碼要回歸到零刻度的位置。（4）對(duì)數(shù)據(jù)的讀取不正確。如溫度計(jì)、安培表、天平等儀器，學(xué)生不知道其測(cè)量數(shù)據(jù)如何讀取。

（二）實(shí)驗(yàn)程序較為混亂

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，大量的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)程序的安排缺乏科學(xué)性，無(wú)法有序地進(jìn)行操作。例如學(xué)生在開(kāi)展“小燈泡功率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)”的時(shí)候，有的沒(méi)有根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求以及電路圖對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行連接;有的學(xué)生沒(méi)有在正確的位置放置儀器，進(jìn)而導(dǎo)致桌面雜亂、復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)操作也十分繁瑣，在核查的時(shí)候也困難重重;有的學(xué)生在對(duì)線路連接的時(shí)候，開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài);有的學(xué)生完成連接以后，對(duì)線路不檢查，直接將開(kāi)關(guān)閉合通電[1]。

二、在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生操作能力的措施

（一）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作基本訓(xùn)練，提高學(xué)生操作能力

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，想要進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的基本訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)操作基本訓(xùn)練主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法進(jìn)行練習(xí)和鞏固，因此，物理教師在開(kāi)展基本訓(xùn)練的時(shí)候，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行確定，并且對(duì)基本技能要求進(jìn)行制定，如學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對(duì)儀器操作、儀器的擺布方法、儀器的調(diào)節(jié)方法、儀器的裝配方法、儀器的連接方法、儀器的使用方法、儀器數(shù)據(jù)的讀取方法等。學(xué)生對(duì)這些方法要有充分的了解，對(duì)于天平、安培表、彈簧秤、刻度尺、伏特表、變阻器等儀器有正確的選擇，同時(shí)對(duì)儀器的使用、數(shù)據(jù)讀取等有正確的操作，對(duì)于這些內(nèi)容以及操作方法教師要全部落實(shí)到課堂基本操作訓(xùn)練中。另外，在操作訓(xùn)練中，教師要讓學(xué)生全部都參與其中，動(dòng)手操作。

（二）通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一個(gè)十分重要的方法就是演示實(shí)驗(yàn)，其主要目的就是讓學(xué)生通過(guò)教師的講解與演示獲得更多的知識(shí)，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生的注意力重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，并且掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)規(guī)則以及實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法有充分了解，從而使學(xué)生更好地掌握操作技能，給學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)提供良好條件[2-3]。為了使學(xué)生的動(dòng)手操作能力得到進(jìn)一步鍛煉，教師讓學(xué)生開(kāi)展大量的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師要嚴(yán)格監(jiān)督學(xué)生正確使用相關(guān)儀器，這樣，學(xué)生的操作能力得到有效培養(yǎng)，同時(shí)其學(xué)習(xí)興趣也得到進(jìn)一步加強(qiáng)，物理教學(xué)也事半功倍。

例如，教師在開(kāi)展“托盤天平的認(rèn)識(shí)和使用”的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，在開(kāi)始之前，教師要先將實(shí)驗(yàn)中所涉及的儀器全部都呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，讓學(xué)生對(duì)其操作方法有更多了解，然后教師再對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟進(jìn)行講解。教師先提出問(wèn)題“實(shí)驗(yàn)室常用稱質(zhì)量的工具是什么？其主要有哪些部件構(gòu)成？”然后組織學(xué)生開(kāi)展“用天平稱固體和液體的質(zhì)量”實(shí)驗(yàn)：（1）先動(dòng)手調(diào)節(jié)桌上的托盤天平，使橫梁平衡;（2）分別稱出體積相同的木塊、鐵塊、鋁塊的質(zhì)量（如圖1所示）;（3）測(cè)1墨水瓶水的質(zhì)量。在測(cè)量液體實(shí)驗(yàn)中，教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)“怎么用調(diào)好的天平科學(xué)合理地測(cè)出1墨水瓶水的質(zhì)量？為什么要先測(cè)空瓶的質(zhì)量？”學(xué)生對(duì)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行思考與回答。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了托盤天平的正確使用方法，并且可以熟練地用其稱各種物品的質(zhì)量。該演示實(shí)驗(yàn)之后就可以開(kāi)展學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有深刻的記憶，其操作能力也得到進(jìn)一步提高。大量的實(shí)踐表明，學(xué)生在這種形式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有極高的學(xué)習(xí)興趣與積極性，會(huì)積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中，感受學(xué)習(xí)的快樂(lè)。另外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中對(duì)相關(guān)理論知識(shí)也有較好的掌握。物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效地將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成分組實(shí)驗(yàn)，在提高學(xué)生操作能力的同時(shí)增強(qiáng)其學(xué)習(xí)效果。

（三）通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，基本上都是教師在講臺(tái)上獨(dú)自完成演示實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生在下面觀看，不參與其中。隨著教育改革的不斷深化，要求教師在教學(xué)中要將學(xué)生的主體地位充分體現(xiàn)出來(lái)，這樣學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的參與成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主流。教師在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行有效指導(dǎo)，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力有進(jìn)一步培養(yǎng)。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)之前，教師對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)也要預(yù)習(xí)，所有的實(shí)驗(yàn)在開(kāi)展的時(shí)候都要有明確的規(guī)定，并且學(xué)生在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前對(duì)其目的、原理、操作過(guò)程、儀器使用方法等有充分的了解與掌握，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及測(cè)量數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)展過(guò)程中，所有學(xué)生都要參與其中，人人都要進(jìn)行操作。例如在開(kāi)展“測(cè)量小電燈的電功率”實(shí)驗(yàn)中，教師先讓學(xué)生劃分成多個(gè)小組，然后每個(gè)小組派代表領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)儀器，分別是小燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線，然后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。以下是具體的實(shí)驗(yàn)步驟：（1）根據(jù)電路圖將電路連接起來(lái)。（2）將開(kāi)關(guān)閉合，對(duì)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使小燈泡的電壓與其額定電壓相等，額定電壓為2.5伏，對(duì)小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。（3）對(duì)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燈泡的電壓值處于額定電壓值的1.2倍，對(duì)小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。（4）對(duì)滑動(dòng)變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，使燈泡的電壓值處于額定電壓值的0.8倍，對(duì)小燈泡的亮度進(jìn)行觀察，并將電壓表以及電流表上的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。（5）將小燈泡在這三種情況中的電功率計(jì)算出來(lái)。（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將電路斷開(kāi)，實(shí)驗(yàn)儀器整理好。實(shí)驗(yàn)如圖2所示。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師要觀察各小組在實(shí)驗(yàn)操作中存在的不足，并進(jìn)行有效指導(dǎo)，使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作更加規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

（四）通過(guò)課外科技活動(dòng)對(duì)學(xué)生操作能力進(jìn)行培養(yǎng)

課外活動(dòng)不僅可以使學(xué)生更好地復(fù)習(xí)與鞏固所學(xué)知識(shí)，還可以對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行有效培養(yǎng)。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極組織并開(kāi)展課外科技活動(dòng)，從而對(duì)學(xué)生操作能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。教師在開(kāi)展課外科技活動(dòng)的時(shí)候可以從以下四個(gè)方面進(jìn)行：（1）走出學(xué)校，走進(jìn)社會(huì)，積極開(kāi)展社會(huì)實(shí)驗(yàn)。在新課程教學(xué)中，對(duì)物理教學(xué)有明確的規(guī)定，物理教學(xué)要從實(shí)際生活中開(kāi)展，并逐漸走向社會(huì)。物理教材中的內(nèi)容基本上都是自然界的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但是因?yàn)閷W(xué)生是第一次接觸物理知識(shí)，所以教師可以將一些與生活相關(guān)的實(shí)驗(yàn)加入課堂教學(xué)中，讓學(xué)生通過(guò)熟悉的事物對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行探索與了解，從而在實(shí)際生活中更好地應(yīng)用物理知識(shí)[4]。大量的實(shí)踐證明，教師組織學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)中，不管是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、材料尋找，還是操作觀察、故障排查，全部都讓學(xué)生自己完成，這樣學(xué)生的操作能力、抽象思維都會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展。（2）將實(shí)驗(yàn)室向?qū)W生開(kāi)放，學(xué)生可以租借實(shí)驗(yàn)室中的儀器，學(xué)生在課下也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。對(duì)于課堂上沒(méi)有參與到實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中的學(xué)生，再讓其在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作。另外，對(duì)于存在實(shí)驗(yàn)疑問(wèn)的學(xué)生，也可以到實(shí)驗(yàn)室再次驗(yàn)證疑問(wèn)。（3）組織學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行制作。如對(duì)橡皮測(cè)力計(jì)、土天平、鉛筆變阻器等簡(jiǎn)單儀器進(jìn)行制作，進(jìn)一步培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的操作能力與動(dòng)手能力。當(dāng)前在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，自制教具學(xué)具得到廣泛應(yīng)用，其將事物的本質(zhì)充分地凸顯出來(lái)，教育意義極強(qiáng)，再加上制作十分簡(jiǎn)單，所以越來(lái)越多的教師采用自制教具學(xué)具開(kāi)展教學(xué)[5]。自制教具學(xué)具可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，從而使學(xué)生積極地參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提高其操作能力。（4）教師組織實(shí)驗(yàn)操作競(jìng)賽。例如，教師在完成“天平”的講解以后，可以組織學(xué)生開(kāi)展天平稱量與調(diào)節(jié)比賽;完成并聯(lián)電路學(xué)習(xí)以后，可以組織學(xué)生開(kāi)展電路連接比賽。初中生具有一定的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，所以在比賽中盡自己的全力完成操作，這樣學(xué)生的操作能力就得到進(jìn)一步培養(yǎng)。

綜上所述，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師想要有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，必須要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，積極開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn)，并組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)中，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與參與興趣充分地激發(fā)出來(lái)，使學(xué)生更加主動(dòng)地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)操作能力。

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編輯 溫雪蓮