漫谈高中物理实验教学中学生操作能力的培养

摘   要：物理作为一门兼具理论性与实践性的学科，不仅对学生的理论知识有一定的要求，而且随着物理知识的深入，对其创新思维和操作能力的要求也越来越高。物理实验教学是培养和激发学生创新能力的重要途径，教师要高度重视物理实验教学，注重引导学生不断激发自身潜能，提高自身操作能力和创新能力。

关键词：高中物理;实验教学;操作能力

作者简介：张学鲲，甘肃省临夏中学教师，研究方向为高中物理教育教学。（甘肃  临夏  731100）

中图分类号：G633.7      文献标识码：A      文章编号：1671-0568（2019）13-0107-02

学生经过义务教育阶段物理知识的学习，已经基本具备了一些学习技能，对于物理实验也有一定的认知和理解。但是就目前来说，初中阶段和高中阶段物理的衔接还不够紧密，学生初入高中可能就会发现教师的要求明显提高，知识难度明显加大，做题量和做题难度更是显著提高。因此，教师在进行高中物理实验教学时，一定要注重学生实验思维和操作能力的培养，要引导学生将理论知识与实践学习相结合，以提高学生物理知识学习的综合实力。

一、设计物理实验，培养实验思维

物理实验的计划和进行是在前人的理论基础之上，提出自己的想法，在符合物理规律的前提下不断进行推敲和验证的过程，要求学生首先具备一定的猜想，对于实验的进行，实验仪器的选择，实验材料的选择，实验过程所使用的方法都进行事先设计，进而保证实验的可行性和科学性，提高学生实验成功的概率。因此，在物理实验过程中，教师应该首先引导学生具备一定的实验思维，明确实验的目的，实验过程所遵循的物理规律，实验中需要观察的现象，然后再鼓励学生进行物理实验，确保实验的顺利进行。这种教学模式在学生正式进行实验探究之前，可以为学生提供推敲和改错的机会，有助于学生思维能力，想象能力和逻辑能力的提高。同时，物理实验严格的准备过程，在一定程度上有利于培养学生科学严谨的求知态度，一丝不苟的钻研精神和认真踏实的学习习惯，能够保证学生在实验过程中出现问题之后及时找到问题的根源，改进实验过程，从而提高实验的可行性和成功概率，这是学生物理实验成功的关键。

例如，教师在引导学生学习“用打点计时器测速度”的相关内容时，首先应该为学生讲解打点计时器的分类，以及各种打点计时器使用的原理。打点计时器分为两类，电磁打点计时器和电火花打点计时器，二者都是一种短暂测量时间的工具，将纸带穿过打点计时器的小孔，打开开关，然后放开纸带，小车的运动带动了纸带的运动，计时器在纸带上留下一系列的小点，记录下运动的物体在不同时刻所处的位置，通过纸带上相邻小点间时间间隔的计算，可以计算出运动物体的运动频率、运动速度和位移等数据。接着，教师可以引导学生进行打点计时器的实际操作，帮助学生熟悉打点计时器的运用，鼓励学生制订实验计划，测量物体平面、不同坡度的斜面上运动的速度，并重复进行实验，处理实验数据，从而提高实验的可行性和科学性，减小实验误差。在这种教学模式下，学生物理实验计划的制订是物理实验成功的前提和基础，也是学生物理实验成功的有效保障。学生只有制订科学的物理实验计划，才能够在实践探究过程中有效锻炼其操作能力和创新能力。

二、小组合作探究，激发学生潜力

学生的潜力是无限的，教师合理组织教学活动，不仅有利于激发学生对物理知识学习的兴趣，而且还可以激发学生参与课堂教学活动的积极性，从而挖掘学生的潜力。调查发现，在物理教学中，教师的知识讲解往往比较枯燥，学生难免在课堂学习中走神而导致学习效率不高，对此，教师可以利用学生物理实验的探究过程，引导学生注重把握相关细节。同时，教师还可以组织学生进行小组探究活动，鼓励学生之间互相帮助，彼此分享，热烈讨论，总结归纳物理实验过程中发现的现象以及蕴含的物理规律，进而营造课堂积极向上的学习氛围，激发学生的主观能动性，提高他们的操作能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。

例如，教师在引导学生学习“探究求合力的方法”的相关内容时，首先引导学生明确实验目的，了解实验器材和實验步骤，然后组织学生进行小组探究活动，并根据实验原理和实验步骤合理安排小组成员的分工，以提高小组成员团结合作的效率。比如，小组成员在进行探究活动时，应该掌握的技能有：会用弹簧测力计进行准确读数，学会沿着细线画出力的方向，在进行力的图示时要统一标度，掌握画平行四边形的基本原理和方法，明确作用点的对角线可以替代合力的原理，了解等效合力和真实合力的区别。小组成员在进行探究活动时，应该注意的地方有：测力计和细线要与木板平行，保证合力和两个分力在同一平面上，测力计读数时要采取平视的方法，保证读数的准确性，使用两条互成角度的细线，拉橡皮条时，要注意两条细线的结点必须位于0点，从而保证实验完成之后等效合力与真实合力比较的准确性。实践证明，学生实验的反复操作能够有效总结在实验过程中经常出现的问题，引发小组成员的热烈讨论，从而帮助学生复习物理规律和知识点。

三、课堂拓展延伸，提高学生的创新操作能力

在物理实验的探索过程中，严谨的科学态度和科学的实验步骤是实验成功的前提，但是学生也需要具备一定的探索精神和求知欲，要敢想敢做，才能够不断地突破创新。在教学过程中，教师可以采用开放式的教学模式，鼓励学生根据现有的物理知识和生活经验，选取合适的实验方法，设计实验计划，验证学生自身的猜想，从而在实践过程中锻炼学生的创新操作能力。因此，教师在进行高中物理课堂教学时，应该利用课堂拓展延伸的机会，引导学生亲身进行物理实验，激发学生创新创造的兴趣和热情，给予学生知识延伸和应用的机会，从而提高学生的操作技能。这种教学模式符合高中阶段青少年学生的好奇心和探索欲，有利于提高物理学习的效率。

例如，教师在引导学生学习“电与磁”的相关内容时，鼓励学生利用电场和磁场的相关知识，制作一个小制品或者小电器，将物理知识与实践技能结合起来，从而有效培养学生的动手能力和创新意识。比如，可以把电磁感应原理应用在生活中，引导学生进行生活经验的积累，变压器就是根据感应原理工作的，当初级线圈中产生交变电流时，铁芯中会产生相应的交变磁场，继而根据磁生电的原理，使得次级线圈中产生交变电流，交变磁场通过两个线圈时产生感应电动势，感应电动势的大小为线圈匝数成正比，从而起到变压的作用。在掌握相关概念后，学生就可以根据该原理做简单的变压器，以激发他们创新创造的积极性和自信心，锻炼其创新能力和操作能力。

总之，教师在进行高中物理课堂实验教学时，不仅应该注重学生操作能力和创新能力的提高，而且应该注重学生实验思维和科学精神的培养，注重其物理知识水平的提高。学生只有将理论知识与实践技能相结合，在实验探究过程中不断探索创新，才能够不断地发现问题，分析问题和解决问题，为自己的猜想提供可靠的事实依据和科学原理，进而提高学生物理实验的成功率，提升学生的物理综合能力。

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责任编辑   范艳玲