物理教學中加強實驗能力培養(yǎng)的探討

顏少玲

摘 ? 要：興趣是培養(yǎng)實驗操作能力的動力， 學生做物理實驗得到學習物理知識的第一手材料還加深對物理概念掌握和規(guī)律的理解。本文探討在物理實驗教學中強化物理實驗，從而培養(yǎng)學生獨立創(chuàng)新精神和實踐操作能力。

關鍵詞：實驗;觀察;思考;特色

學生做物理實驗，不僅可以有效地得到學習物理知識的第一手材料，而且還加深對物理概念掌握和規(guī)律的理解，并且學會應用基本實驗儀器并能獨立進行實驗的操作，同時激發(fā)學生學習物理的興趣，還能促進學生認知能力的發(fā)展，并且使學生的認知結構機制得到轉化，提高學生認知水平。由于物理實驗教學可以使學生在理解學科發(fā)生、發(fā)展過程中，具有培養(yǎng)獨立思維能力、發(fā)展腦智力、提高學生科學素養(yǎng)的重要作用，因此在物理實驗教學中應該強化物理實驗教學，達到培養(yǎng)學生獨立創(chuàng)新精神和實踐操作能力的全新的教育觀。

1 ?興趣是培養(yǎng)實驗操作能力的動力

興趣是一種獨特的意識本能傾向，是動機產生主要原因。興趣同時又具有探索與追求的傾向，好的學習興趣和方法是培養(yǎng)物理實驗能力的動力。教師要精心設計教學情景，激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題，思考問題、探求問題的欲望，使學生有充分的自我表現(xiàn)和獲得成功的環(huán)境和機會。例如，可以做這樣一個試驗，引發(fā)學生興趣，將一元錢的硬幣放在一個盤子里， ?盤子里的水剛好把硬幣淹沒。教師向學生提出要求，請同學們用手把硬幣取出來，但不能沾濕手。學生經過各自冷靜地思考和熱烈地討論，提出了許多方案：有的學生說可以用燒、曬的辦法將盤中的水蒸發(fā)掉取出硬幣;可以將盤子傾斜，使硬幣露出后取出或干脆把水倒掉取出硬幣。有的學生則提議對盤中的硬幣使勁吹氣，硬幣周圍的水就會被氣流排開，取幣易如反掌，經過試驗果然可行。

2 ?明確實驗目的、制定周密計劃是實驗成功的保證

初中生的注意力容易分散，活動常常不具備有明白的目的性，而且只對自己認為感興趣的事投入學習，這跟他們這年齡段的心理和生理的特點相符合。因此，要保證實驗得到成功，教師必須指導學生明確本實驗的目的，制定可行的實驗操作與觀察的計劃，使實驗有條不紊地進行。

物理實驗離不開物理知識，每個物理實驗都有明確的目的。通過實驗，展現(xiàn)在學生面前的應是一幅清晰的物理圖象。要想通過實驗讓學生揭示物理規(guī)律并且建立準確的物理概念，教師應該圍繞該實驗的目的，指導學生對實驗過程中不引人注意的現(xiàn)象或者一會兒就消失現(xiàn)象，以及從量變到質變過程中展示出來的特別不明顯的現(xiàn)象進行重點觀察，促進學生學習敏銳性觀察。例如：在做氣體對外做功時，內能就能變少的實驗中，從塞子的上方向管內打氣，當塞子彈跳起來時，管內液面的上面出現(xiàn)了短而且少許的“白霧”。若同學不明白該實驗的目的，不清楚應該看什么要點，他們的注意力很可能被塞子跳起時侯同時發(fā)出“嘭”的響聲吸引，錯失觀察“白霧”的好機會，抓不住實驗的本質。許多物理的實驗，不僅使用的儀器儀表很多，操作的步驟也多。因此教師必須在實驗前指導學生制訂實驗計劃，觀察計劃，使學生胸有成竹，有序的進行了實驗。例如，在用壓強計測液體內壓強實驗時，在金屬盒還沒浸到液體中，一定要先用手指頭輕輕地按壓金屬盒表面的橡皮膜，觀察液體壓強計上面液柱的高度差的變化情況。然后再把金屬盒浸沒在液體中，分別觀察金屬盒在不同深度壓強計液柱的高度差變化情況。在本實驗中細心地引導學生按步驟有計劃而認真地操作和觀察，養(yǎng)成良好的習慣，將會使他們的實驗操作能力逐步得到提高。

3 ?觀察與思考是提高學生實驗能力的重要途徑

學生的物理思維能力是物理實驗觀察能力的延續(xù)和提高，是在觀察實驗的基礎上把所學知識和觀察得的現(xiàn)象結合在一起，通過大腦中抽象活動，認識問題的本能，并且提高了分析問題、解決物理問題的能力。因此，培養(yǎng)學生的實驗操作能力，應盡量避免學生只跟教師進行被動的觀察，而要強調觀察和思考緊密結合，引導學生主動觀察，積極思維。例如演示浮力的產生時，將礦泉水瓶底剪去并瓶口向下，從上面放入兩個乒乓球。因為瓶身不大，兩個乒乓球會一個在下堵住瓶頸，另一個在上。左手持瓶身，右手從上向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶頸，水只能向下滲漏。隨著瓶內水的上升，上面的乒乓球浮在水面上也隨之上升。下面的乒乓球盡管在它的周圍和上面都是水，卻沒有上浮。如果用右手堵住瓶口，滲漏的水很快充滿了瓶口和瓶頸之間，下面的乒乓球的底部也會浸沒在水中，它會立即“卟”地上升到水面。至此學生對浮力產生的認識會“水到渠成”。

當然，在一般情況下，反映物體本質的東西并不常見，并非本質現(xiàn)象又往往給正確的觀察布下一層迷霧。因此，在培養(yǎng)學生觀察能力的同時，更要重視指導學生能夠從思維進一步透過物體的表面上的現(xiàn)象揭示出物體本身的最本質特征的能力。比如，學生在觀察外力對氣體做功時候，氣體的內能一定增加的實驗當中，當快速壓縮氣筒里的氣體時，筒里的棉花會立刻燃燒起來。在棉花瞬間燃燒起來時候給同學留下了深刻的印象。這時候，可以指導學生認真思考：為什么棉花可以燃燒起來？將棉花換成其它東西還可不可以燃燒？為什么通過外力對物體做功可以使棉花燃燒？這樣，通過啟發(fā)學生更深層次的思考，一步步指導學生通過實驗觀察到物理現(xiàn)象，認識到各種各樣的能量是能相互轉化的。因此，對于這種不能直接觀察到物理本質的，只有通過對表現(xiàn)出來的各種各樣物理現(xiàn)象進行邏輯推理，才能獲得科學的結論。

觀察是頭腦中思維的基礎與前提，而思維是觀察的延續(xù)與升華。觀察能力的進步，能提高學生思維能力，思維能力的提高又會促進觀察能力的改善，思維于觀察二者是相輔相成的。在平常物理教學中，教師必須更新觀念，不要認為學生的實驗只是讓學生動手“練”，要精心設計富有啟發(fā)性的實驗方案，調動學生的積極性和主動性，還要善于引導學生發(fā)掘實驗中蘊藏著的科學思想，培養(yǎng)學生自己動手能力、觀察事物發(fā)展能力和應用大腦思考問題的能力。這就是提高了物理實驗在實驗教學效果中重要性，也是當前推進課程改革，突出學生主體地位，培養(yǎng)學生興趣，促進自主學習的要求。

4 ?搞好物理實驗教學，教出課本特色

學習物理，必須以觀察實驗為基礎，并且要強調學生自己動手，進行實驗、認真觀察，達到認識現(xiàn)象與本質、取得資料、挖掘出問題、提供進一步思考線索作為目的。

（1）師生動手，自制教具。教師和學生自己制作教具，不僅可以解決物理實驗器材短缺，學校教育經費不足的權宜之計，而且還有更大的教育價值。在自己制作教具過程中，師生通過網絡查資料、設計方案、畫圖、尋找材料、動手制作、反復的試驗，不僅可以學到知識與技能，也可以鍛煉意志。另外，即使在條件很好的學校里，僅僅靠購買現(xiàn)成的儀器也還是不能滿足物理實驗課堂教學需要的，教師根據自己需要自己制作教具往往能得到更好的作用。例如用注射器和輸液軟管等制作的演示溫度計模型，操作簡便，演示效果明顯，給不會讀溫度計示數的學生提供了可以練習讀數的條件。平時還可以讓學生收集一些廢品，又如廢舊鋸條、用過的注射液瓶、空飲料瓶等，可用于自己制作教具，給學生做物理實驗器材。用收集得到的廢舊鋼鋸條可以做許許多多物理實驗：如振動發(fā)聲還有音調與頻率的關系，響度與振幅的關系，力可以使物體發(fā)生形變，磁化，磁極間的相互作用規(guī)律等等。

（2）改進物理實驗方法，可以做好學生實驗與物理課本中的學生實驗。我們對于不同實驗的難點與學生容易產生錯誤的問題，做了一些改進。例如，做“觀察水的沸騰”的實驗時間里，有時需要用加熱好的熱水來做實驗，由于水沸騰過了，再沸騰產生的氣泡一定會少，學生就觀察不到什么明顯現(xiàn)象，可提前在試管里加幾片碎瓷片，保證沸騰前后產生的氣泡較多，方便于學生觀察。比如酒精燈的燈焰弱，水不容易產生沸騰，可以把一根長度6厘米、直徑大約1毫米的細銅絲折彎，插進燈芯里面約1厘米，就可以大大提高了燈焰的發(fā)熱量，縮短給水加熱的時間，水沸騰時候激烈的汽化現(xiàn)象也就更明顯。噴霧器的原理：噴霧器就是利用流速與壓強的關系原理制成的。讓空氣從小孔里面迅速流出來，小孔附近的壓強比較小，容器里面液面上方的空氣壓強比較大，液體就會沿著小孔下邊的小細管升了上來，從細管的上口流出來后，受氣流的沖擊，被噴成霧狀。另外，女士們噴香水，畫家們噴畫、理發(fā)師也會使用噴霧器。

總之， 改進和創(chuàng)新物理實驗，不但增強實驗效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，還克服了教學難點，實現(xiàn)實驗教學效果最優(yōu)化。