浅谈初中学生物理实验能力的建构及培养

韦志仕

【摘要】在新一轮的课程改革背景下，物理学科的教学活动从注重知识的积累逐渐转向实验探究技能的方向发展，学生在探究过程中掌握更多科学的研究方法，对培养学生操作技能和创新意识有着重要的意义。因此，在物理实验课上，加强对学生物理实验能力的培养，是物理教学的重要环节。

【关键词】物理教学;实验技能;探索精神;创新意识

一、引言

实验课程作为物理教学的重要组成部分，通过实验操作，激发学生学习物理知识的兴趣，提高他们的动脑和动手能力，同时有利于培养学生良好的品德素质，促进科学世界观的形成。新课改以来，物理课程的基本理念发生了巨大转变，更加注重学生全方位地发展，更加注重理论与实际生活相结合，实现学习知识与实践探究齐头并重，从而让学生的学习方式更加丰富。此外，在授课过程中要把学科和科技热点结合起来，促使学生更加关注科技并调动他们的创新意识。教师在教学过程中也要协调好与学生的互动关系，构建新的评价体系。在新课改的背景下，教师应该认识到物理实验教学的重要意义，并努力提高实验教学质量。但是，在今天，实验教学仍然是一个十分薄弱的环节，给课程改革带来一定的难度。初中物理教师如果能够在教学中有意识地構建和培养学生的实验能力，提高学生的实验技能，将对初中物理教学起到巨大的促进作用。

二、新课程下物理实验教学的现状

近几年来，随着课程的改革和普实工作的开展，特别是义务教育均衡发展全面铺开，各类初级中学都配备了标准的实验室，部分实验器材得到了进一步的充实，使实验教学条件有了明显改善。但在农村中学，原来的仪器设备短缺十分严重，加上新教材安排的实验数量增多，增加的这部分器材和设备也只能达到实验的最基本要求。另外，即使有了高标准的实验室和先进的仪器设备，并不等于学生的实验能力就真正提高了。因为虽然课程改革使教学方向有了较大的转变，但教师的意识并没有提高到这一层次，没有真正地去贯彻课改精神和要求。其原因主要有二：其一，在现实中应试教育依然存在，素质教育并没有真正落实;其二，社会衡量教师教学质量和学校优劣依然以升学率高低作为标准。这使得大多数教师仍把重点放在知识传授方面，实行的仍旧是题海战术，利用老一套方法来提高学生的学习成绩，没有创新教法。对于实验教学，教师仍然是重在演示、讲解，以讲实验代替做实验的现象仍然很普遍。

从以上存在问题来看，现在大部分学生的动手实验能力还是有待提高，实践才能出真知，才能促进学生把课本的知识有效内化成自己的能力。而如何改变现状，促进新课程的改革，是值得我们每一位物理教师深思的问题。

三、构建和培养学生实验能力的方法

物理学科离不开实验，打好实验的基础才能建好学科的高楼。可以说所有的物理知识都是在实验的基础上建立起来的。实验教学的主要目的就是培养学生的实践能力，提升他们的探究能力，培养他们的团队精神和独立操作意识。那么如何构建和培养学生的实验能力呢？笔者结合多年的执教经验和感悟，从以下几个方面来谈谈自己一些粗浅的见解，以期能给学科建设提供些许参考。

1.培养学生使用基本仪器的技能

做好物理实验的第一步，就是让学生正确认知和使用基本的仪器。在实验操作之前，物理教师有必要普及仪器的构造、原理、用途，这是顺利进行物理实验的前提。

（1）对于熟悉各种仪器的使用原理和操作方法做到心中有数。每种实验仪器的原理各不相同，使用方法也不一样，因此必须让学生懂得各种仪器的基本原理和其使用方法。例如天平实质上是个等臂杠杆;体温计有“缩口”，故读数时可以离开人体，而实验室温度计没有“缩口”，故读数时不能离开被测液体等，这些都是需要学生在实验之前用心积累的。

（2）弄清各测量仪器的量程。学过物理的人都知道测量仪器都有一定的量程，所以学生在使用各种测量仪器前，一定要弄清仪器的量程，并且能正确判断所测对象的情况，知道应该选用何种量程的仪器，避免量程过大而造成读数不准确或量程过小而可能损坏仪器。

（3）在使用测量仪器前，要学会调节测量仪器归到零点。如电流表、电压表、弹簧测力计，在使用之前指针往往没有指在零点位置，要让学生学会调整零点，以保证实验的顺利进行和测量结果的准确性。

（4）学会正确读数。实验前，首先让学生掌握各测量仪器的读数方法，做到正确读出仪器的分度值。不同的测量仪器有不同的读数法，学生必须领会，同时，读数时，读数的姿势要规范。例如读量筒上数据时，眼睛应平视，不能够仰视或俯视;在读安培表等数据时，视线一定与刻度垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等，这些都是基本的读数常识，需要学生做好知识储备。

2.切实重视课堂演示实验，提高学生学习物理的兴趣

实验教学成功与否的关键是能否将教学效果最优化，是物理实验教学能否调动起学生的浓厚兴趣。调动学生兴趣的重要一步就是要在实验操作之前的课堂演示中激发学生的好奇心和学习动力。在初中阶段，学生年龄小，生活经验不足，对于抽象的物理现象、概念、定理的理解往往存在一定的难度。在课堂演示教学中，教师如果引导得当，实验现象明显，可让学生学习物理的兴趣大增;若引导得不好，实验现象不明显或实验结果不正确，不但会误导学生，而且会让学生失去学习的兴趣和信心。因此，为了做好课堂实验教学，教师要认真备好每一节实验课，课前做好充分的实验准备，以保证实验的准确性。教师在课堂上要认真做好每一个演示实验，并且保证实验操作规范，将典型的物理现象生动、有趣、鲜明地呈现在学生的眼前，并正确引导学生观察和分析物理现象，激发学生的求知欲望，让学生主动地去思考物理现象中所隐藏的物理规律。此外，要通过实验来指导学生观察和分析，培养学生对于物理实验的感情，提升他们的思维能力。教师通过演示实验，将实验方法、操作技能、科学态度等传授给学生，对学生产生积极的影响，在潜移默化中提高学生学习物理的兴趣。

3.认真上好学生分组实验课

教师可以将学生分成若干小组。在实验室里，小组成员互相协作进行实验，有利于培养合作精神，也有利于团体探究。在进行学生分组实验时，教师可以按照如下的思路进行引导。

（1）就实验相关的现象提出合理的问题。这样可以让学生在实验前先动脑思考，既可培养学生的思维能力，又能够为实验做好充分准备。

（2）向学生讲解仪器的构造、用途和正确的使用方法。学生只有在正确了解各个仪器的原理和用途之后，才能设计出科学合理的实验方案，为顺利正确地实验打下基础。

（3）引导学生自行设计并进行实验。这一过程既是学生团结协作，也是学生充分发挥个人聪明才智的关键环节。但学生能力毕竟有限，因此教师应随堂指导，帮助学生排除实验中出现的故障，并提醒学生学会正确地进行观察、测量、读数和记录数据。

（4）引导学生正确处理和运用实验数据，进行初步的分析，并概括出实验结论。学生通过实验得到的数据，并不一定尽心如意，由于实验仪器、操作失误或实验误差的存在，有些实验小组的数据或许不能得出正确的实验结论。这时，教师应加以正确引導，让学生找出问题所在，并加以改进，千万不能责怪学生，说学生的不是。

（5）对实验结果进行总结、评估。在这一环节，教师可让几个实验小组的学生代表发言，展示本组的实验数据，分析得出实验结论。无论实验结论正确与否，都可以锻炼学生的语言组织和表达能力，并对学生的动手实验结果给予充分肯定，鼓励学生要以科学、积极的态度对待物理实验。

4.将验证性实验改为探究性实验

普鲁塔戈有句名言：“学生是一把需要点燃的火炬，而不是一个需要填满的容器。”教育的目标就是教学生学会独立做事。在新课改背景下，教师应转变观念，改变之前“学生实验作为验证规律的手段”的做法，把更多的验证性实验变为探究性实验。如，在做影响电磁铁磁性强弱的实验时，可以这样安排：教师先用一个电磁铁吸引一铁块来说明通电的电磁铁有磁性，然后提出问题：“电磁铁的磁性有强弱之分吗？如果有，怎样去辨别呢？”学生经过一番讨论之后，提出了区分电磁铁磁性强弱的不同方法。教师接着提问：“电磁铁的磁性强弱与什么因素有关呢？”此时学生个个跃跃欲试，急于把问题弄清楚。这个时候，教师就可以向学生介绍实验器材，引导学生自行设计实验方案并进行实验。在学生动手实验观察到现象后，再让学生进一步讨论，得出规律，最后教师进行总结和评估。这样就把一个纯粹的验证规律的实验变成了一个学生主动去探究其规律的探究性实验，更能增强学生的实验兴趣。

通过探究性实验，教师可以逐步引导学生通过自身的探索经历来证明其发现的科学性，并对学生的探索结果进行合理的评估，从而增强学生获取知识的满足感，使其体验到科学探究的乐趣。

5.引导学生利用身边的事物或自制教具进行课外小实验

“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验。”这是物理教育家朱正元教授的一句名言。自制教具和改进仪器是每个物理教师应尽的职责和必备的素质。自制教具，特别是少花钱的简易教具，不但可以解决学校仪器短缺的问题，而且是培养师生创造能力的重要途径。

新的物理教材中安排了相当数量的小实验，有些小实验利用身边的一些事物就可以进行。例如用鸡蛋、硬纸片、水的杯子做惯性实验;用玻璃杯、水和硬纸片做大气压存在的实验等，这些器材可直接在现实生活中找到。而像“潜望镜”“小孔成像”“照相机”“土电话”等小实验，则可以引导学生自己制作仪器进行。在课堂之外，结合课程内容的进度来安排一些别开生面的课外小实验，不仅可以扩大学生的知识广度和深度，而且可以刺激学生独立自主学习的兴趣并提高其思维和创造力，深化其对物理学科的学习热情。

6.定期开放物理实验室

不可避免的是，因为学校条件和课程安排的限制，未必能充分满足每一个学生的实验需求。因此，教师应该尽可能地为学生开放实验室，给学生提供一个发挥自身能力的良好环境，让学生有更多的时间自己动手去探索物理现象及其规律，进一步完成课堂上没有完成的实验任务。与课堂实验相比，利用课外时间进行实验，学生掌握的时间更加充足，更能培养独立思考、设计并进行实验的能力，培养学生的创新能力。因此，定期开放物理室，可以为培养学生的实验能力提供有利条件。

四、结语

综上所述，在教学中构建和培养学生的实验能力，主要包括培养学生的观察能力、实践能力、思维想象能力、理解和表达能力、独立工作和发展创新能力。物理新课程的改革决定了物理学科的教学要使培养学生物理课程知识与物理实验能力双管齐下，要掌握基本的科学探究能力，并且在基础的学习阶段受到科学态度和科学精神的熏陶。教师在教学中要注重构建和培养学生的实验能力，有效地激发学生的求知欲，让他们在实践中领略大自然的奥秘，从而培养他们勇于探索的精神。希望本文抛砖引玉，能为广大的初中物理教师在努力培养和提高学生的实验能力方面提供点滴的启发。

【参考文献】

曾国雄.浅谈初中物理教学中的兴趣培养 [J].教育界，2009（03）：67-68.

黄永平.基础物理教学中实验功能的变化及其实方式 [D].成都：西华师范大学，2005.

中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版） [M].北京：北京师范大学出版社，2012.

代维.初中物理实验教学中如何培养学生的实验技能 [J].考试周刊，2013（32）：136.

任人杰，游庆福.中学物理教师手册 [M].海口：南方出版社，2000.