物理实验教学与学生能力的培养

向荣

物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学，实验不仅是锻炼学生实践能力的重要途径，更是激发学生探索兴趣，培养学生创新精神的切入点.因此，物理学科应把培养学生能力作为教学的主要任务.在教学中，要结合物理学科的特点，对学生进行探究能力的培养，变被动学习为主动探索.因此，在实验教学中应着重培养学生的思维能力、观察能力、探究能力与创新能力.

一、在实验设计中，培养学生的思维能力

思维从问题开始，培养学生的思维能力，就要培养学生的问题意识.如何在实验教学中培养学生的问题意识呢？首先，教师要创设民主和宽松的氛围.民主、宽松的氛围，容易激发学生的思维，尤其是发散思维与逆向思维.更重要的是，这种氛围能够使他们对现有知识的不满足，对已有结论的不轻信，能够培养他们勇于创新的心理素质，以及不懈的进取精神.其次，要鼓励学生不断地发现问题、思考问题和解决问题.要引导学生会疑、善疑和释疑.在质疑和释疑及设计实验的过程中发展学生的创新思维，培养他们勇于探索以及实事求是的态度，养成严谨细致的作风和坚韧不拔的意志.接着可以让学生猜一猜下一个探究问题是什么？由于平时训练注意发挥学生的主动性，最后都能猜到这个问题：“如果这个实验没有天平，只有量筒能否测出固体和液体的密度？”实验器材同样可以任意选取.由于本道题要用到浮力的有关知识，综合性较强，教师应适时的点拨、恰当引导，让学生运用多种物理方法去研究探索，在讨论、交流和研究中发现新问题、新知识、新方法，逐步解决设计的问题.

最后总结时应充分体现民主、和谐，让学生畅所欲言，谈自己的感想或收获.特别是，还有什么疑问没有？例如，对天平（量筒）的使用有什么新的认识？进而引申到天平（量筒）间接可以测量哪些物理量？如何测？让学生讨论后发表自己的见解.这样，学生的思维得到发散，主动性得以发挥，思维能力得到加强.

二、在实验现象中，培养学生的观察能力

观察就是有目的的“看”，观察能力就是边“看”边思考的能力.为了帮助学生不断提高观察能力，教师在实验现象的观察中，可以引导学生思考：应从什么地方观察起，发生了什么现象？现象发生的条件是什么？在观察的同时思考、分析、比较、归纳这些现象有什么特征？能说明什么问题？再从这些问题中，判断推理，概括出什么性质和规律？通过这些问题促进学生逐步形成边“看”边思考的习惯，不断掌握观察方法和提高观察能力.例如，在“研究液体的压强”实验中，可作如下引导：（1）观察所使用的压强计，用手指压压强计金属盒上的橡皮膜，观察金属盒上的橡皮膜受到的压强时，U形管两边液面出现的高度差，压强越大，液面的高度差也越大.（2）接着将水倒入盛液桶中，将压强计的金属盒放入水中，观察U形管两边液面是否出现高度差，根据观察判断水的内部是否存在压强？（3）改变橡皮膜所对方向，再观察U形管两边的液面，根据观察判断水是否向各个方向都有压强，其大小有什么关系？（4）保持金属盒所在的深度不变，使橡皮膜朝上、朝下、朝各个侧面，比较同一深度，水向各个方向的压强有什么关系？（5）将金属盒放入不同深度，水的压强随深度增加怎样变化？（6）观察在同一深度水的压强和盐水的压强是否相同？这样引导学生观察现象并进行思考、分析、归纳，从而使“手、眼、脑”同时得到训练.逐步掌握边观察、边思考的习惯，逐步提高学生的观察能力.

三、在实验过程中，培养学生的探究能力

实验教学中教师应事先提出实验课题，组织学生对实验进行讨论.如，在实验中应选择什么仪器、采取什么手段、注意哪些问题？这样对其思维造成的冲击远比被动接受强烈得多.另外，组织学生对实验中出现的问题、实验成败的关键、最佳方法及实验结论展开讨论，使学生的思维始终处于积极的状态.在动脑、动手之中运用好实验、推理、比较、分析、归纳等思考方法，可以较好地培养其科学探究能力.例如，学生在做“伏安法测小灯泡功率”的实验时，可先提出几个问题：（1）测量时我们采用什么方法？应测量哪几个物理量？为什么？根据什么原理？（2）在这个实验中需要用哪些仪器和器材？各有什么用处？（3）如何设计实验电路图和记录实验结果的表格及实验步骤？（4）为什么要测量三次？这样会使学生在实验过程中处于积极主动的探索状态，并注意与实验有关的的各种因素，从而提高实验效果.使学生对实验中产生误差的种种因素都加以注意，让学生积极主动地进行实验，从而有效地掌握基础实验技能，逐步提高探究能力.

四、在实验方法中，培养学生的创新能力

创新能力是个人综合素质的核心要素，是以创新思维为核心的应变能力和创造能力.由于物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验，因此在物理实验中，要注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设和猜想，发展他们的创新意识.

在具体的实验教学中，教师应尽可能采用多种实验方法，活跃学生思维.特别是，要在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验.

[海拉尔第一中学 （021000）]