中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)困境與突破

馬春強

摘 要：中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有助于其物理學(xué)習(xí)能力和物理素養(yǎng)的綜合提升。文章基于當(dāng)前中學(xué)生物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)中存在的問題從觀察能力、動手能力、數(shù)據(jù)分析處理能力、分析與歸納能力和自主創(chuàng)新能力等多個方面提出應(yīng)對策略，希望可以對中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ奶嵘峁﹨⒖家庖姟?/p>

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;實驗?zāi)芰?困境;策略

從學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)目標(biāo)來看主要包含良好的實驗習(xí)慣、觀察思考的能力、動手操作的能力，分析問題和解決問題的能力，創(chuàng)新的意識以及科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)精神，社會責(zé)任感和正確的價值觀等。所以我們將通過中長期觀察實驗對學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，找到有效的，可推廣的，可操作的方式和方法，應(yīng)用到教育教學(xué)中。將物理課堂與實驗室相結(jié)合，在日常工作中加強實驗對學(xué)生能力的提升和培養(yǎng)。在課堂的實驗前提早設(shè)計備課，課上認真觀察，將學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)積極融入到每一節(jié)課中。使理論和實踐有效地結(jié)合起來，真正有效地促進學(xué)生提高物理實驗?zāi)芰Α?/p>

一、中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)困境

通過教學(xué)實踐結(jié)合文獻梳理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前中學(xué)生對物理實驗?zāi)芰Υ嬖谝韵聠栴}：

首先是對物理實驗興趣十足，動手意愿強烈，但自主探究能力差。學(xué)生大都喜歡物理實驗，對物理實驗很感興趣，但是在實驗過程中大多數(shù)希望自己動手實驗老師加以指導(dǎo)，獨立設(shè)計實驗步驟的不多。學(xué)生的動手能力、實驗設(shè)計能力、自主探究能力比較弱，使得學(xué)生很難在生活中使用物理實驗解決問題。

其次是處理實驗的技能不夠，科學(xué)態(tài)度有待提高。很多同學(xué)對于實驗數(shù)據(jù)不能做出合適的表格整理和圖像處理，當(dāng)實驗結(jié)果與理論明顯不符時，很少學(xué)生會探討誤差產(chǎn)生的原因，重新做實驗檢驗分析是否正確。學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力和分析歸納能力不夠，對于科學(xué)實驗認識以及科學(xué)態(tài)度有待提高。

第三是日常實驗基礎(chǔ)扎實，觀察和質(zhì)疑能力較差。在日常生活中，幾乎所有學(xué)生曾經(jīng)拆卸和拼裝過玩具等，對于常見的實驗測量工具都會使用。但是在進行實驗時都是照著制定好的實驗方案進行，很少都獨立的思考，對于老師和課本太依賴很難在實驗中發(fā)現(xiàn)問題。觀察能力可以，但在觀察中發(fā)現(xiàn)問題的能力還有待提高。

第四是實驗設(shè)計能力需要加強，重視在實驗中的收獲。學(xué)生希望將來做的物理實驗是與實際生活聯(lián)系密切一些。在實驗過程中學(xué)生不止關(guān)注實驗結(jié)果，更加重視自己再實驗中的收獲，說明學(xué)生不只是希望在實驗中學(xué)到知識，更希望自己的能力得到鍛煉獲取更多的實驗技能。

二、提升中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ牟呗?/p>

（一）注重觀察能力的培養(yǎng)

首先要激發(fā)觀察興趣。平時的實驗教學(xué)中我們也會發(fā)現(xiàn)，將學(xué)生引入到預(yù)設(shè)的實驗情境中，才能更好地達到預(yù)期的觀察效果。比如，氣體壓強部分的“馬德堡半球?qū)嶒灐?，如果直接將演示器材展現(xiàn)在學(xué)生面前，在沒有做好情感準(zhǔn)備的學(xué)生眼里，它僅僅只是一個黑乎乎的鐵球，沒有更豐富的視覺形象，這樣的觀察結(jié)果不會產(chǎn)生深刻的情緒感受，也不可能激發(fā)學(xué)生的探究興趣。如果事先對當(dāng)時的實驗盛況進行簡單的描述，播放模擬視頻短片，然后再展示演示器材，在學(xué)生眼里這個黑乎乎的鐵球就是富有傳奇色彩的歷史物件，能更好地激發(fā)學(xué)生的觀察欲望，從而也能實現(xiàn)更深刻地觀察結(jié)果。

其次要突出觀察重點。物理教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生注意觀察對象，將學(xué)生的注意力引向正軌，充分培養(yǎng)學(xué)生有意向性的觀察活動。比如“水的沸騰實驗”，沸騰是很常見的生活現(xiàn)象，學(xué)生對于沸騰也并不陌生，但是他們沸騰現(xiàn)象的觀察卻比較淺顯。這種生活中無意識地觀察往往只能停留在表面，解決不了深層次的問題，所以在實驗開始前，教師就需要強調(diào)學(xué)生應(yīng)注意觀察的現(xiàn)象，這樣，學(xué)生就會對于“沸騰”有一個全面且深刻的印象，也為之后物理知識的學(xué)習(xí)做好鋪墊。

第三要體現(xiàn)觀察邏輯。對于一些較復(fù)雜的實驗，步驟的先后順序體現(xiàn)最終觀察結(jié)果的邏輯性。為了方便學(xué)生更迅速、更準(zhǔn)確地抓住觀察現(xiàn)象，教師應(yīng)該合理安排先觀察什么再后觀察什么，是從上到下觀察還是從左到右觀察，引導(dǎo)學(xué)生的觀察活動是從簡單到復(fù)雜，邏輯過程也是由淺入深，循序漸進的，便于學(xué)生更充分地理解觀察的現(xiàn)象。

（二）培養(yǎng)學(xué)生動手能力

首先要善用身邊物品。動手操作不在于一定要使用實驗室提供的專業(yè)器材，它的根本在于能夠隨時動手體會物理知識的奧妙，不局限于時間、地點的限制，能夠隨時隨地的利用身邊物品動手實踐。

其次要營造動手氛圍。教師可以將學(xué)生進行分組，對每一個小組布置一些任務(wù)，這些任務(wù)需要每個學(xué)生親自參與才能完成，這樣就為每個學(xué)生營造了動手的氛圍。通過小組內(nèi)的合作，小組之間的競爭關(guān)系，更有利于學(xué)生親自參與并積極實施。

第三要鼓勵學(xué)生生自制實驗儀器。學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)不應(yīng)局限在學(xué)校范圍內(nèi)，局限在教材所安排的活動中，應(yīng)該滲透到生活的方方面面，嘗試著利用生活物品自制實驗儀器。如小孔成像等物理實驗，操作簡單便捷，成功率高。

（三）培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析處理能力

首先要注重數(shù)據(jù)獲取的準(zhǔn)確性。對數(shù)據(jù)的獲取方式反應(yīng)了學(xué)生的基本邏輯水平和對實驗的基本理解，比如，“測量物體運動的速度”實驗中，學(xué)生都知道速度等于路程除以時間，但是如何能夠更準(zhǔn)確地測量路程和時間？這是這個簡單實驗應(yīng)該解決的基本問題。首先，路程的測量過程中，需要提醒學(xué)生注意小車本身的長度，其次，時間的測量過程中，由于木板的長度的有限，小車的運動時間非常短，不容易準(zhǔn)確測量，需要引導(dǎo)學(xué)生盡量讓小車運動的慢一些，也就是將木板的坡度變小一點。

其次要應(yīng)用有效數(shù)據(jù)。在實驗過程中，可能由于多方面因素的影響，造成我們記錄的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，這時我們不能將錯誤的數(shù)據(jù)也應(yīng)用到實驗結(jié)果的分析當(dāng)中，應(yīng)該在綜合分析之后去掉錯誤數(shù)據(jù)，應(yīng)用有效數(shù)據(jù)進行實驗分析，或者重新實驗。將物理實驗過程中記錄和整理的數(shù)據(jù)進行分析處理，從中找到我們所要探究的規(guī)律和結(jié)論，這就是數(shù)據(jù)分析的作用。教師在日常教學(xué)中應(yīng)該循序漸進的向?qū)W生滲透數(shù)據(jù)分析的理念，加強培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力。

（四）培養(yǎng)分析與歸納能力

在實驗操作過程中，不可避免的會有這樣那樣的問題出現(xiàn)，比如電學(xué)實驗中會遇到的故障問題，以及在分析實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論時，能從多角度評估和論證探究過程和結(jié)果，分析實驗結(jié)果和預(yù)期之間的差異，做出誤差來源分析。要學(xué)生學(xué)會從數(shù)據(jù)中得到信息并概括得出結(jié)論，有意識的使用公式表達探究的結(jié)果。

（五）培養(yǎng)自主創(chuàng)新能力

自主創(chuàng)新能力是學(xué)生創(chuàng)新的意識、交流與合作的愿望以及正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的高度集中的能力。它包含了觀察、操作和思維等多種心理活動，是學(xué)生實驗?zāi)芰Φ纳A更是當(dāng)代社會快速發(fā)展的迫切需求，是當(dāng)代素質(zhì)教學(xué)的基本要求更是學(xué)生全面發(fā)展的需要和基礎(chǔ)，也是科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需要學(xué)生充分掌握觀察的能力、動手操作的能力、分析處理實驗數(shù)據(jù)的能力、實驗設(shè)計的能力等。

參考文獻：

[1]周建軍.“三為”課堂助力初中物理實驗中學(xué)生創(chuàng)新能力提升[J].亞太教育，2022（09）：37-39.

[2]劉高福，王平瑞，丁曲.物理實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].教學(xué)與管理，2020（06）：101-103.

[3]馬曉遠.初中物理實驗教學(xué)中學(xué)生觀察及思維能力的培養(yǎng)[J].科教文匯（上旬刊），2019（12）：146-147.