通过物理实验教学培养学生多种能力

林志华

物理是一门以观察、实验为基础的自然科学，物理规律都是在观察和实验的基础上，通过认真总结和思考得来的。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，在物理教学中要培养学生的观察能力、动手能力、思维能力，以及分析和解决实际问题的能力。这些能力的培养与实验教学有着密不可分的关系，因此我们必须重视实验教学。

一、通过实验教学，培养学生的观察能力

观察是最基本的科学研究方法。所谓观察是指直接运用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官，或者间接借助于器材对物理现象的一种有目的、有计划，并且持续、反复的知觉过程。也是要有目的地辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因。观察并不是件容易的事情，是要经过一定的努力，克服一定的困难，才能发现问题，才能对事物有正确的认识，才能得到正确的结论。通过物理实验培养观察能力的方法有以下几种：

1.在演示实验中培养学生的观察能力。在学习过程中有许多演示实验，学生对演示实验很感兴趣，但在进行观察时往往抓不住关键，这就要求教师要在实际教学中，引导学生进行观察演示实验。教师对所做演示实验的每一步都应该对学生提出具体的要求，使学生掌握正确的观察方法。如观察磁铁向上吸引用细线拴着的回形针，分别用纸片、木板片、玻璃片、铝片、铜片插入其间，会看到回形针不掉落下来，而分别用铁片、钢片插入其间，却看到回形针掉落下来，这是什么原因？学生会通过观察而得出磁铁具有吸铁能力，而不具备吸引其它物质的能力。

在讲解牛顿第一定律时，学生看到小车从斜面上同一高度滚下后分别在不同表面上滑行不同的距离，对这一现象进行分析，得到阻力越小小车滑行距离越远的结论后，这时就需要引导学生去想象：若水平面绝对光滑，小车的运动会出现什么结果？由此才能推导出牛顿第一定律。在这一过程中使学生的想象能力和逻辑推理能力得到提高。在此基础上趁热打铁，演示如下实验，并提出问题：

（1）观察“抛出的粉笔头所做的运动”，提出问题：粉笔头的运动轨迹为什么会弯曲？若地球对物体的重力突然消失，粉笔头会做什么运动？

（2）静止在课桌上的书受几个力的作用？这几个力有什么关系？若地球对物体的吸引力突然消失，书处于什么状态？

这样既加深了学生对牛顿第一定律的理解，又能培养学生的想象能力。

2.在分组实验中培养学生的观察能力。现行初中物理教科书中共安排了十九个学生分组实验，其中初二年级开始的几个实验，就是有意识的安排学生观察，培养学生的观察能力的。如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中，能看到什么？在此基础上引导同学讨论观察的方法和应当注意的问题。在观察“摩擦起电”现象时，要提示注意：①手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用？②手帕摩擦过的两块塑料膜，在相互接近时，会发生什么现象？③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些，它们之间会产生什么现象？通过观察，学生自己就会得出“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥，异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察，不仅成功地诱发了学生的学习兴趣，满足了学生的求知欲望，而且有利于发展学生的观察能力。

3.尽可能利用多媒体教学手段辅助教学，提高学生的观察兴趣和能力。特别是将计算机多媒体引入初中物理教学中，作为一种新的教学手段，它改变了以前呆板的教学方式，它图、文、声、动画、影像并茂，增强了表现效果，提高了学生的学习兴趣和热情，培养了学生的观察能力，帮助了学生对知识的理解。我在教学过程中，应用了《翰林汇多媒体课堂》、《科利华电脑家庭教师》等初中物理教学软件，利用多媒体手段，投影于大屏幕，把丰富多彩的物理世界展现在学生面前，生动有趣的画面，悦耳透彻的讲解，常常地吸引了学生。学生在轻松的学习氛围中完成了知识的复习、思考练习；操作模拟仿真的实验，学习了实验方法，锻炼了实验技能，为课内外动手实验作出了成功的基础准备。由于中学物理实验条件有限，某些物理现象，如运动和静止、力的作用效果、力的相互作用、惯性、压强、物体浮沉、电荷流动、扩散、分子无规则运动、磁场分布等等，学生不能得到完整的感性材料，容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而应用电脑教学软件，通过计算机多媒体，不仅能再现或模拟各类物理现象，而且还能通过各种手段使复杂的问题简捷化，将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程，可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知于物理现象，给学生提供思维过程中必需的感受性材料，大大地激发学生的学习兴趣，降低教学难度，很好地促进学生的观察和认识能力的健康发展。

二、通过实验教学，培养学生的动手能力

在教学中，只要是有条件让学生自己完成的实验，我都让学生亲自在课堂上进行实验探究。课下，鼓励学生做一些小制作。如制作小孔照相机、电动机等。学生在亲手操作实验、制造模型的过程中，既培养了动手能力，也增加了对科学的亲近。如学生在做“瓶吞鸡蛋”小实验时，要提请学生注意思考：剥了壳的熟鸡蛋为什么被比它小的锥形瓶口吞下去？小实验“有孔纸片托水”教师应该先演示要求学生注意观察与思考，为什么大气压有这么大的托力？然后让学生亲手做一做；小实验“出乎意料的平衡现象”①将小刀调节成某一角度，斜插在铅笔头下端的木头里，调节小刀的弯角和刀与笔的角度后，可用手指顶着笔尖，无论怎样晃动，小刀与笔都不掉下来，这里调节到什么角度合适？为什么小刀与笔都不掉下来？学生心中都会产生疑问，动手一做，成功了会有说不出来高兴，当然在观察、完成这些小实验过程中自己也会有疑问提出，从而想通过亲手实验一探究竟，充分调动了学生动手操作实验的积极性。

三、边学边实验培养学生思维能力

边学边实验教学是指在教师指导下，让全班学生通过自己动手、动脑、动口，以培养学生用实验方法探索物理知识能力的过程。这种教学形式有利于调动学生学习的积极性。边学边实验，时间可长可短，灵活机动，与学习新课结合紧密，不一定需要正规的实验室，也不需要写正规的实验报告，教学效果一般都很好。

学生在教师的指导下边看书、边实验、边思考、边讨论，以物学理，能较快地掌握物理知识。每个桌上都有一套仪器，“逼”得学生人人动手、动脑学习，这样就容易纠正学生在实验过程中出现的随便走动，互相抄袭等不良现象。因此，从某种意义上讲，边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。例如在学习“浮力”时，怎样使物体密度大于液体密度的物体漂浮？让每个学生自备一块橡皮泥，把橡皮泥做成任意形状使其能漂浮在水面上，大家做实验都满是惊奇，怎么可能？但最后都变为惊喜。通过这种动手、动脑实验能极大地鼓舞和调动学生的学习积极性，很好地培养了学生的思维能力，也能够大大地提高课堂教学效率。

总之，实验在物理教学中有着不可替代的作用。实验不仅能够培养学生的观察能力、动手能力、思维能力，还可以培养学生对待对待生活、对待社会的严谨作风和科学态度，因此，重视实验教学是每个物理教师的重要职责。