物理实验教学与学生能力的培养

王亚平

摘 要： 物理学是一门以观察和实验为基础的科学，高考注重对学生能力的培养，因此在日常教学当中应有意识地培养学生这方面的能力。

关键词： 物理实验教学 学习兴趣 实验能力 思维方法 科学态度

近年来高考物理在实验考查中，更加注重对学生实验能力和综合分析问题能力的考查。而实验题的得分率并不高，反映了目前在中学物理教学中，实验教学是一个薄弱环节。许多老师只重视理论的讲授和解题能力的培养，而忽视对学生动手能力的培养。另外，学生在做实验存在许多不良习惯，具体表现为老师强调时不认真听，在操作时出现很多不规范的地方，如基本工具使用不正确。在使用弹簧测力计时，某些学生没有进行校零就直接使用；测拉力时没有做匀速直线运动就读数；校零时不在使用位置上；操作不规范，学生操作不按实验要求，操作过程中对器材的使用不够规范；某些学生一开始就立即在实验报告册上填写有关内容，根本没有看器材，甚至是先填出实验结论、数据，再做实验，其实验数据与填写数据根本不符。面对这种状况，我认为应从以下方面逐步对学生进行培养。

1.培养学生的学习兴趣

兴趣，是人类认识客观世界的一种心理倾向，是一个人获得知识，开阔视野、推动学习的一种强劲的内部动力。教师要做好演示实验，并根据具体情况增加或更新实验方案，端正学生对实验的态度。

2.培养学生的实验能力

物理实验能力是一种综合能力，比如实验的设计、观察、操作及数据的处理、误差的分析等，都是实验能力的表现，在平时实验时要注重引导。

（1）培养实验设计能力。实验教学要教给学生实验设计的基本思想方法，让学生明确实验的目的，掌握正确的实验设计原理。同一实验可以有不同的设计思想和实施方案，但殊途同归。常用物理实验方法有：比较法、替代法、放大法、转换法、模拟法、控制法、平衡法、补偿法等，在实验设计中灵活运用可达到实验目的。

（2）培养学生的观察能力。要培养学生的观察能力，教师应做好如下几点：第一，鼓励学生勤于观察，勤于思考，养成良好的观察习惯。第二，创造实验条件，经常引导学生进行观察训练。第三，教给学生观察的方法，如对不同的现象的比较及一般的规律归纳总结等方法。

（3）培养学生的操作能力。操作能力是实验能力培养的重点，主要包括对基本仪器的使用和测量数据的读取；仪器、设备的组装或连接；故障的排除等。要求学生掌握一定的仪器使用的良好习惯，比如在使用前，先了解仪器的性能、量程等。

（4）培养学生的数据处理能力。在教学中，要对学生进行实验数据的绘图训练，用图像研究实驗结果，从数据或图像中确定某些物理量的变化规律或物理量之间的函数关系等，通过分析总结出物理规律或公式，达到实验目的。还要掌握一些常用方法，如：比较法、描迹法、平均法、列表法和图像法等。

（5）实验的误差分析。从误差来源看，有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于实验原理不够完备，实验仪器精度不够或实验方法粗略而产生的，可以通过改善实验原理，提高实验仪器的测量精度，设计更精巧的实验方法减小。对于偶然误差，可采用多次实验取平均值的方法减小。

3.培养学生科学的思维方法

在教学中，应根据学生实际精心设计、富有启发性的实验方案，启发学生积极思考。比如在“自由落体运动”这节课的教学中，我设计了这样三个实验：

实验一：一张光盘和一同样大小的纸片从同一高度下落；

实验二：两张一样的纸，一张揉成团，从同一高度下落；

实验三：两张纸叠在一起，第三张揉成团，从同一高度下落。

总结实验结论：

实验一：说明了体积相同时，重的物体下落得快；

实验二：说明了质量一样时，体积小的物体下落得快；

实验三：说明了体积小时，轻的物体有可能下落得快。

由以上这些实验现象，可促使学生积极思考，让学生跳出物体下落快慢与重力相关的怪圈，从而分析得出是空气阻力的影响使得落体现象复杂多变，进而得出：如果忽略空气阻力的话，则同一地点，轻重物体下落的快慢是相同的。这种由实验引出问题，激发兴趣，到分析原因，边演示边启发边观察边思考，调动学生的学习积极性，强化科学思维方法的培养，提高学生的科学思维水平。

4.培养学生实事求是的科学态度

实验教学能够培养学生的科学态度，即培养学生尊重事实、实事求是、从严治学、按科学规律办事的态度。在教学当中，教师必须以身作则，言传身教，以自己认真做好演示实验的行为启迪学生做实验，按规律操作，如实记录实验结果，反对弄虚作假，逐步树立尊重科学真理、坚持实事求是、严谨认真、踏踏实实的学习态度和作风。

总之，物理实验要与课堂演示实验有机地结合起来，努力培养学生的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，其中特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要从测量出发理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论结论与实验结论比较的思想，同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方位传位地提高学生的实验能力。