中学物理实验能力培养之我见

吴明川

【摘要】物理实验能力是指运用实验理解、验证物理理论观点以及借助物理实验获得新认识的能力，它由实验基本能力、实验迁移能力和实验科研能力构成。

【关键词】初中物理 实验能力

物理是一门以观察和实验为基础的学科。物理概念的建立、规律的发现、基本理论的创立，都是通过实验观察和认真总结思索得来的。学好物理离不开实验，要在物理教学中锻炼学生的动手能力、思考能力，实现由应试教育向素质教育的转变，更离不开观察与实验。因此，教师要上好每一堂演示、实验课，在观察与实验中培养学生的能力。

一、物理实验能力的概念

从心理学角度来讲，能力是顺利地完成某种活动所必需的心理特征，物理实验能力就是能顺利进行物理实验并达到实验目的要求的个性心理特征.从广义角度来讲，物理实验能力是指运用实验理解、验证物理理论观点及借助物理实验获得新认识的能力.它包括：发现、选择和明确课题的能力，选用实验方法和设计实验方案的能力，使用仪器和实验操作的能力，观察实验的能力，实验思维的能力，收集资料数据的能力，分析、研究和处理实验资料、数据的能力，发现物理实验规律的能力，等等.狭义的物理实验能力则仅指完成物理实验操作活动的能力，主要包括仪器使用能力，实验操作能力，实验观察能力，数据处理能力等.从科学方法论的角度看，狭义的物理实验能力是不完整的，不能满足学生学好物理和培养创新型人才的需要.狭义地认识和培养学生的物理实验能力，往往事倍功半，学生只能成为“照方抓药”的操作员，既不能真正达到培养物理实验能力的目的，也不能促进学生积极思维，使他们成为学习的主体.

二、培养学生的观察能力

物理实验中的观察是一种有目的有计划的知觉活动，是为了认识某一物理现象，并对此物理现象做出判断。但学生在观察时常抓不住要领，理不顺关系，表现为不知道该看什么和如何去看，以及看不清所演示的现象。为此，我们要做到：

1、明确观察目的观察一个物理现象，首先应明确观察的目的和任务，即明确观察什么。只有明确了观察的目的和任务，才能在实验的过程排除与观察目的无关的因素，抓住所要观察的主要物理现象，达到观察的目的。例如：高中物理验证牛顿第二定律时，就是要用控制变量法看看质量确定时加速度与合外力成正比和合外力确定时加速度与质量成反比，其它现象都是次要的。在实际教学中可以通过加强学生的预习和教师的讲解来实现。

2、指导观察方法常用的观察方法有：顺序观察法、整体局部观察法、比较观察法、推理想象观察法。

3、提高实验本身的可见度实验尽可能做到仪器简单、过程明了。但有些实验现象很不明显，可见度小，应借助于机构、光电的方法转换变量进行放大，或采用染色，衬托背景等措施突出观察的对象，增大实验的可见度。例如，在演示微小形变的实验中就是用了光杠杆的原理来放大桌面的形变和通过液面的升降来反映瓶子的形变。对于一些较隐蔽的、不方便直接观察的物理现象，有时候我们也会借助于多媒体进行演示，但这并不能代替实际的物理实验。

4、鼓励学生相互交流通过交流，学生之间取长补短，发现自己观察中的不足，提高实验观察的能力。

三、培养学生的实验能力

实验能力的培养，即动手动脑能力的培养。整个初中阶段涉及到九十多个演示实验、十几个分组实验。物理教学中绝大多数物理现象、物理规律，都是通过实验归纳总结出来的。实验效果的好坏，直接影响学生对物理知识的记忆、理解与运用，甚至影响到学生对物理的学习兴趣。实验能力的培养有得于学生更好地掌握知识，并能提高其观察能力。为了使学生更好地完成实验，真正掌握操作技能，提高实验能力，教师要注意以下几点：

1、要求学生做好实验前的预习，事先弄清实验的方法、步骤和要求。

2、实验前教师要针对实验中易出现的问题重点提醒，对于操作难度较大的实验，教师可以先示范，再让学生去做。同时教师要在实验过程中纠正学生的错误操作。

3、搞好实验总结。实验结束后对学生抽查提问，让他们叙述实验步骤，回忆实验情景，分析实验结果，归纳出正确结论。对于重点实验，有条件的可以把实验过程与注意事项制成光盘，演示给学生，以加深他们的印象。

4、对于实验中出现的较大误差和失败实验，教师要帮助学生认真分析原因，纠正错误。培养学生的实验能力，是物理教学中的一项重要任务。

针对于学生实验能力的培养可分三个阶段。第一，模仿性階段。教师首先演示。演示时应注意操作的规范性和示范性，使用的仪器要整洁，放的位置要合适，既要便于操作，也要使学生熟练掌握实验技能。演示完毕后，让学生模仿操作，如：天平的使用，在教师严格按照操作规则演示完毕后，让学生独立操作。通过实验过程，使学生对实验器材、实验过程有了感性认识，增加了对实验的了解、熟悉程度，并对天平的结构、用途有了初步了解。第二，独立实验阶段。主要由学生按实验要求的方案、步骤独立完成实验。通过预习，先让学生对实验的目的、原理、步骤以及器材的使用有清楚的了解，然后，教师给予适当提示，讲明实验中应注意的事项，再由学生操作。教师巡回指导，及时解决实验中出现的问题，如：用天平和量筒测小石块密度的实验中，应提醒学生注意：1.砝码取用一定要用镊子夹取；2.视线一定要与量筒凹液面相平；3.石块一定要慢慢放入水中等。实验完毕后要求学生以实事求是的科学态度认真填写实验报告，不能编造数据，对误差认真分析原因，探讨减小误差的方法。通过独立性实验，使学生对天平的认识从感性上升到理性，对质量、密度的理解也大大加深。第三，设计实验阶段。学生利用学过的知识与相关的实验器材，自行设计实验方案，进行实验，达到运用所学知识解决实际问题的目的。这一阶段对学生要求较高，教师可做适当指导。

对操作动手能力的研究和培养上，物理教学理论研究人员和教师作了很多研究，但如何在具体实验活动中培养是一个薄弱环节，受以考分论英雄的影响和时间限制，实际培养上作得不够理想，是一个今后值得注意的问题。