在物理实验中培养学生综合物理能力

蒋峰

摘要：本文的中心论题是教师以物理实验为载体，运用各种方法和手段培养学生的逻辑思维能力、实践操作能力、问题解决能力和物理表述能力等综合物理能力。

关键词：思维力；操作性；解决力；归纳力

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1674-9324（2012）07-0211-02

物理学是一门实验科学，物理概念的建立与物理规律的发现，都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法，只有重视实验，才能使物理教学获得成功，初中学生对生动形象的物理实验和物理现象，普遍怀有好奇心和神秘感，学生只有通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识，而且对其能力的培养有很大作用。

一、探究实验，逻辑思维能力培养的着力点

以往物理实验教学，无论实验内容如何，教师总是惯于使用“愚兵策略”，要求学生明确实验目的、原理及实验结论，要求学生参照既定的实验步骤，用固定的实验器材按部就班地进行实验，学生无需关注过程，也无需了解实验本质。如此，实验教学的基本功能与实验独有的价值被遗失，从而降低了实验教学的有效性。于是探究实验教学便应运而生，得到推崇。与验证实验教学相比，探究实验教学的优点是不仅能激发学生的学习兴趣，提高学生的投入度，更能在探究过程中以问题为载体，以问题解决为形式，培养学生的逻辑思维能力。例如，在探究《平面镜成像的特点》这一实验时，我鼓励学生提出猜想或想要研究的问题。同学们兴趣很高，提出了很多有质量的问题：（1）平面镜所成的像是实像还是虚像？（2）平面镜所成的像是正立还是倒立？（3）平面镜所成的像与物体是否等大？（4）平面镜所成的像是正的还是反的？（5）平面镜所成的像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离有什么关系？然后我让学生们自己设计实验来研究这些问题。最后由学生自己得出平面镜成像的特点，这个实验完全由学生自己完成。首先，在实验中的问题都是学生自己提出想要研究的问题，教师所做的只是把这些问题进行归纳。一旦对所研究的问题发生兴趣，學生就会充分发挥自己的积极性，大大提高探究实验教学的效率。然后，想要提出这些问题学生必然对实验的目的、内容、步骤等实验要求都明确于心，这就是主动学习。最后，学生提出了这些高质量的问题，说明了学生经过了深入的思考。当要来验证这些问题时，学生又要思考怎样设计实验解决这些问题，层层深入，培养学生的逻辑思维能力。

二、自主实验，实践操作能力培养的切入点

自主实验的形式有课外实验、家庭实验和小制作等，是对课堂中教师的演示实验、学生的分组实验的补充。要培养学生的创造能力就要培养学生的动手能力。让学生在动手中观察思考、讨论分析、推理、判断，自己去发现问题、解决问题和得出结论，使做实验的过程成为学生再发现的创新过程。如学过了声现象后我要求学生制作一个“声能演示仪”，而这个仪器的制作很简单，所用的器材都是利用身边的物品，如易拉罐、气球、蜡烛等。这些器材在日常生活中都有，有的甚至是废物利用，但“声能演示仪”演示的效果却出奇得好。所以我要求学生人人做这些实验，并给他们评分，作为平时实验成绩，还挑选好的作品留下来，参加科技小制作比赛，一举两得。当然教师在布置这些自主实验时要考虑到几点：（1）趣味性，要能激发学生实验的兴趣，达到事半功倍的效果；（2）器材应简单易找，实验易做，安全、可操作性强；（3）实验现象要明显，便于学生理解，巩固新学知识；（4）建议有条件的学校能创造条件，建立类似的开放实验室，为提高学生的动手能力提供良好的平台。这样极大调动了学生的积极性，既拓宽了学生的知识面，学生实践动手能力也得到较大提高。

三、应用实验，问题解决能力培养的生长点

物理是一门与生活实际紧密联系的科学。在物理实验教学中，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体等进行实验，它比“正规实验”更富有亲切感，更贴近学生的生活实际，从而激发学生的学习兴趣，唤起学生的学习动机，深刻理解所学的知识。如在理解摩擦起电时，不妨利用学生手边的塑料直尺摩擦头发或衣物产生电荷去吸引碎纸屑。甚至直接用学生的身体来完成一些实验，如研究影响改变内能的两种方式做功和热传递时，马上可以用两手体验到：对手呵气感到发热——热传递改变物体内能；两只手摩擦感觉发热——做功改变物体内能。这样开展实验有利于使学生明白物理与生活息息相关。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验，引导学生在日常生活中要勤于观察、思索，活学活用，培养学生问题解决的能力。教师要适当引导，最好要创设情境，使学生自然而然的运用身边的器材去解决问题；所研究的问题要有价值，有些实验可以用这种方法，但有些实验却不能死搬硬套；处理问题的手段要多样化、生活化，才能符合实际情况，否则会适得其反。

四、概括总结，物理表述能力培养的中心点

很多物理教师可能有这样的感受：一个实验结束后让学生来概括和总结这个实验的结论时，学生找不到恰当的语言来表述这个结论。这就需要教师要适当引导，起到示范作用。如：在探究“欧姆定律”实验中，把电源、电流表、开关、电阻、电压表、滑动变阻器组成电路。第一个实验是确定一个定值电阻，接通电源，缓缓移动滑动变阻器触片，使电阻两端的电压成整数倍增大，分别记下电压表上的电压值和电流表上的电流值，根据记录的数据分析出相应的规律。在这里教师先概括总结：电阻不变，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。充分体现物理上控制变量法的思想，给学生起到示范作用，使学生掌握了这类探究性实验的结论怎样来概括总结，怎样用文字来表述。第二个实验是成整数倍地改变电阻的阻值，调节滑动变阻器，使每次电阻R两端的电压保持不变，记下电流值与对应的电阻值。学生自然而然地总结出：电阻两端的电压不变，通过电阻的电流与电阻成反比。通过这样的多次实验，学生的语言组织、表述能力得到极大提高。在培养学生物理表述能力时应选择恰当的例子，循序渐进，让学生养成用准确的语言来表述实验结论的良好意识。

参考文献：

[1]朱永新，杨树兵.创新教育论纲.教育研究，1999，（8）.

[2]乔际平，刘甲氓.物理创造思维能力的培养.北京：首都师范大学出版社，1998.

[3]张晶.用趣味实验培养学生学习物理的兴趣.2006，（3）.