注重物理实验 培养学生能力

李志刚

摘 要：物理离不开实验，实验是学好物理必不可少的重要组成部分.物理实验不仅是训练学生实验技能的一个方面，同时也是学生为掌握物理概念和规律奠定基础的有效方法.注重物理实验，使学生以已有的知识和能力为基础，培养更趋完善的思维能力、实践能力、创新能力、探究能力及提出问题和解决问题能力，能有效地促进学生智能全面发展.

关键词：注重 物理实验 培养 能力

物理学是一门以实验为基础的学科，在教学中注重物理实验，能有效地提高学生学习兴趣，帮助学生理解知识、突破教学难点，因此教师应十分重视实验教学，对实验教学进行设计、创新、巧妙的构思，挖掘其内涵，通过形式多样的实验活动，来培养学生多方能力.

一、注重实验设计，培养学生创新能力

注重实验设计，不仅可创设学生创新思维的情境，而且也可以提供学生创新机会，以达到培养学生创新能力的目的.因此在教学中教师要充分发挥学生的想像能力，鼓励学生积极主动大胆地进行实验设计.如学过声波后，由于教材没有证明声波是纵波，学生可利用课余时间收集资料，充分发挥想像，进行大胆探索和设计.有学生设计出了如图1实验，用扬声器对准蜡烛火焰，扬声器发出声音使火焰不断晃动，但有些学生提出了火焰晃动可能是空气流动等因素造成.接着大家共同讨论想办法将这个实验设计为如图2所示实验，用两端开口的有机玻璃筒，下端用橡皮薄膜扎着，玻璃筒中放一些带有颜色的小塑料泡沫粒子，扬声器对准薄膜发出声音，观察到粒子不断跳动的现象，大家认为这一实验现象明显，设计有创新.接着在老师指导下学生对现象进行积极分析，解决了声波是纵波问题.在讲授完“动量守恒”后，要求学生利用动量守恒等物理原理设计出生鸡蛋从教学楼三楼阳台掉到一楼水泥地面上，而使鸡蛋不破裂的实验.学生们热情高涨，设计出新颖美观又符合物理原理且形式多样的装置，并在全校师生面前进行实践表演.学生通过实验设计活动，手脑结合，既开发了智力，又使创新能力得到了培养.

二、注重实验探究，培养学生探究能力

实验探究是在教师指导下，学生围绕某个问题，对问题猜测，制定计划，设计实验方案，进行实验操作的过程.在这个过程中利用实验探究形成探究式教学模式，可以同时发挥探究教学和实验教学的优点，实现常规的接受式理论教学所无法实现的功能.

例如，在“磁感应强度”教学中，教师演示“探究影响通电导线受力的因素”实验，实验装置如图3所示. 在实验前让学生思考：接通外部电源闭合开关后，导线有什么情况发生？有的学生认为导线会摆动，有的则认为导线不动.接着教师闭合开关，发现导线向外摆动了一个角度，认为导线不会动的学生感到很诧异.接着教师又问：实验结果使我们知道，通电导线在磁场中会受到力的作用而摆动，那么导线摆动大小、方向跟什么因素有关呢？最后与学生一起进行如下操作：（1）如图3所示，分别接通“2、3”和“1、4”改变导线通电部分长度、观察导线摆动角度增大情况；（2）改变通电导线电流方向，观察导线摆动方向改变情况；（3）增强外部电路中电流强度，观察导线摆动角度增大情况；（4）把磁铁由三个减少到一个，观察导线摆动角度减小情况；（5）把磁铁N、S[WTBZ]极调换位置，观察导线摆动方向改变情况.这样教师不断地引导学生深入探索，学生兴趣浓，记忆深刻，明白了通电导体在磁场中会受到力的作用，力的大小与磁感应强度有关，摆动方向与磁场方向、导线通入电流方向有关.

三、注重“信息技术”实验，培养学生思维能力

物理实验为物理概念和规律奠定了表象基础.学生在分析问题时常常要借助实验的帮助.教材中又有很大一部分没有与之配套的直观教具，有些内容又涉及微观或宏观过程.因此在课堂教学中无法进行演示，使得思维能力较弱的学生难以认识复杂物理现象.利用多媒体信息技术作为辅助演示实验工具，则可充分发挥其优势，在传统演示教具中无法涉及的地方大显身手，较好地培养学生抽象思维和直觉思维能力.如两球碰撞实验中两球发生碰撞相互作用速度很快，很难看清其碰撞瞬间情况，利用多媒体课件演示，慢放、重放、倒放，就能清楚地观察并感受到物体相互碰撞作用的整个物理过程.用多媒体课件还可以生动地模拟行星运动、布朗运动、电容器充放电现象.还可以借助“传感器”用计算机测速度，利用“电压传感器”和“计算机”显示交流电压及其图像等.随着互联网技术的发展，利用信息技术进行实验教学，培养学生思维能力，实现信息技术与实验教学的整合，将发挥越来越大作用.

四、注重开放性实验，培养学生实践能力

要让学生自己去亲身体验实验活动，教材中十分重视实践活动安排，利用“做一做”、“想一想”、“大家做”，这种开放性实验栏目，来培养学生实践能力.在讲授“波的干涉”时，为了加深学生对波的叠加原理的理解，要求学生课后找一个平静的池塘水面，在池塘的水面上不同位置同时投入两块大小不同的石头，观察水面产生两列水波传播情况，仔细观察后发现两列水波相遇后彼此穿过，仍保持原来运动状态，继续传播，就像没有跟另一列水波相遇一样.这样通过实践使学生加深了波的叠加原理对书上所说的理解.同样在讲“光的衍射”时，要求学生课后“做一做”.取一根鸭、鹅翅膀上白色翎毛，用翎毛细密的羽丝充当衍射光栅，白天对着太阳，或晚上对着白炽灯观察，可以观察到光的衍射现象.利用这些开放性实验，让学生自己亲身去实践所学知识，学生兴趣浓，有效地培养了学生动手实践的能力.

五、注重实验中“质疑”“解疑”，培养学生提出问题能力

在实验教学中，应把“质疑”、“解疑”作为实验教学过程的重要组成部分，让学生充分发挥想像，大胆提出问题，并敢于对课本中有些地方提出疑问，列举课本实验的原理、步骤、仪器的欠缺与不足，进行改进与增删，认真分析，寻找减少实验误差的方法途径.同时对学生的独到见解、敢于提问题的精神予以表扬.

在做“探究加速度与力、质量关系”实验时，书中参考案例“……两小车后端各系一条绳子，一起被一个夹子夹着而被静止（如图4），打开夹子，两辆小车同时开始运动，关上夹子两小车同时停下来……”.实验中，有位学生就马上对夹子打开与关上，能确保两辆小车同时开始运动与同时停止产生“质疑”，笔者当场就肯定了这位学生其独到的见解.之后我们共同探讨将夹子的开、关，改用两块磁性完全相同的电磁铁，分别吸住两辆小车尾部.闭合电源时，电磁铁同时吸住两辆小车尾部，使两辆小车同时静止.断开电源时，电磁铁同时失去磁性，两辆小车同时开始运动.这样两辆车的运动和停止都能很好地得到同步，从而提高了实验的准确度.

又如在“用示波器观察波形”实验时，学生提出为什么波形有时会出现畸变？带有少量电荷的验电器箔片张到一定角度后，带有较大量的异号带电体靠近验电器时，验电器箔片张角为什么会反而增大？在讲平抛运动时，飞机投弹过程中，为什么投出的炸弹水平方向和匀速飞行的飞机是同步的？对提出这些疑问的学生，教师要很好地保护其积极性，且要对每个问题进行解疑，以培养学生思维能力和提问题能力.

总之，在物理教学中，只要我们用不同形式加强实验教学，学生的各方面能力就会越来越高，就能适应未来知识经济发展的需要，这是21世纪创新教育对我们教师提出的更高要求，也是对我们的挑战.

［责任编辑：黄春香］