如何在物理教学中培养学生动手能力

□ 甘肃省天水市秦州区关子中学 董立刚

在初中教育阶段，物理作为自然科学的一种，很多时候都要靠动手实验来探索物理原理、规律与性质，教师在课堂教学的过程中，应为学生提供动手操作的机会，让他们在做中学、学中思，加深对所学知识的理解，培养动手能力，让物理课堂凸显生命的律动和精彩。

一、初中物理培养学生动手能力的教学思路

1.讲解物理原理，激发操作意识

初中物理实践操作能力的培养与物理科学知识教学有着密切的关系。初中物理教师不仅要做好理论知识的讲解，还要在教学过程中渗透质疑思想与验证思想，通过激活学生的探究欲提高其动手操作的积极性，强化其操作意识。具体教学中，教师要以教材为立足点，教学大纲要求为切入点，多展示、多讲解、多演绎相关知识，通过多种手段加深学生对物理原理的理解与认知，成功激发学生对原理形成过程、原理应用效果的好奇心，为培养学生的动手能力做好铺垫。

2.讲解操作方法，夯实操作基础

“操千曲而后晓声，观千剑而后识器。”学生只有掌握正确的操作方法，才能够良好地完成物理实验，并获得理想的实验效果。能力的培养始于日常教学。教师要在课堂上多讲解与物理实验操作相关的知识，比如实验思想、一般试验的操作步骤、物理实验的注意事项等等，让学生多了解物理试验方面的知识，为其真正的实践操作打下基础。又比如，教师发布实验教学学案分解操作步骤，并将具体的操作方式以文字的形式展现出来，让学生了解具体的操作方法；教师上传微课视频以视频的形式展现。

3.创造操作条件，提升操作技能

理论需要实践验证，培养学生的动手能力需要为学生创造实践学习、操作学习的机会。教师要在物理日常教学过程中积极为学生创造操作条件，让学生在实践中验证操作理论、操作方法，从而提升其综合能力。比如，教师在课上教学过程中组织个人实验教学活动、小组合作实验教学活动、任务教学活动等等，在多种实践活动中发展学生的操作思维，提升学生的对比观察、综合分析、实践验证能力。

二、初中物理培养学生动手能力的教学策略

1.做好课前准备工作，备齐动手操作资源

在初中物理教学中，要想有效培养学生的动手能力，教师首先就是做好课前准备工作，将动手时要用到的器材、设备准备齐全，以免他们在动手环节无法操作下去。初中物理教师在平常教学中，一方面自己需准备好实验室内的各种仪器与材料，另一方面要求学生提前准备好动手所用的物品，完善动手的硬件设施，以便能更好地培养他们的动手能力[1]。

比如，在开展“声音的产生与传播”教学时，教师需事先准备好一些能够产生声音的实物器材及网络教学资源。课堂上，先利用多媒体设备播放一些身边经常听到的声音，如切割金属的噪声、小鸟鸣叫、乐器演奏等，询问：这些发声的物体有什么共同点？它们发出的声音又是如何传到人耳的？学生一边欣赏一边思考，使其由熟悉的生活实例步入到物理问题研究中。接着，教师利用提前准备好的器材布置任务：让小鼓、吉他、薄纸片、树叶、音叉、橡皮筋等发出声音，鼓励学生自由设计实验与动手操作，如：两人一组，一人将橡皮筋拉长拉紧，另一人用手拨动橡皮筋，观察橡皮筋，带领他们探究物体发声时的共同特征。

在上述案例中，教师做好充足的课前准备工作，借助信息技术手段顺利引出新课课题，组织学生利用常见的器材动手设计与操作实验，让他们亲身体验声音是如何产生与传播的，这样有助于加深学生对所学知识的印象，提升课堂教学效益。

2.注重演示实验操作，激起学生动手欲望

初中物理教师在具体的课堂教学中，应该注重演示实验的设计与操作，要求学生仔细观察整个实验的过程，吸引他们的注意力，使其对接下来的实验充满欲望，增进他们探索新知的内驱力，使其以饱满的热情投入到后续的学习中[2]。

在实施“光的折射”教学时，教师先演示一个“空碗出财宝”的魔术，将一枚硬币放在碗底，位于学生刚好看不见的位置，然后缓缓加入清水，硬币就会慢慢浮现出来，引出问题：大家是如何看到物体的？在同种均匀介质中光是怎样传播的？学生描述刚才看到的现象，根据光的直线传播做出合理猜测，简单说明理由，设疑：如果不是同种介质，光又是怎么传播的？与其原有认知发生冲突，产生动手操作的欲望。接着，教师简单讲解光的折射概念，课件中展示一些实例，如：星星闪烁、水底变浅、钢叉叉鱼、筷子水中“折断”、海市蜃楼等，带领学生操作光的折射现象实验，认真观察和描述现象，记录数据，使他们进一步认识折射光线、入射光线、法线、折射角及入射角。

如此，教师精心设置演示实验，让学生形成认知冲突，想要动手设计实验探究光的折射现象，使其积极思考问题，产生一探究竟的欲望，通过动手操作探究光从空气射入水中或其他介质中的偏折规律。

3.不断扩充理论知识，指导学生动手方法

在初中物理教学过程中，为更好地培养学生动手能力，理论知识是前提所在，教师需帮助他们不断扩充理论知识的储备与积累，使其在动手操作中拥有良好的基础做支持。同时，初中物理教师还要做到言传身教，在具体的动手操作环节，应当指导学生怎么正确操作，如何应对错误与失误等，使其掌握更多动手方法与技巧，让他们慢慢地形成自主探究能力，进一步提升学习效果[3]。

以“液体的压强”教学为例，教师在课件中出示水坝图片，询问：为什么水坝总是上窄下宽？学生观看与思考。固体由于重力对支撑它的物体有压强，那么液体也受到重力，对支撑它的物体也有压强吗？由旧及新的引导学生学习。接着，教师指导学生操作实验：往上端开口、下端蒙有橡皮膜的塑料瓶中缓缓加水，观察橡皮膜的形状变化，说明什么？他们看到橡皮膜向下鼓起，使其得出液体对容器底部存在压强的结论。随后教师设疑：液体对容器侧壁有压强吗？鼓励学生自主设计与操作实验，如：向侧壁开孔且蒙有橡皮膜玻璃管中加水，观察橡皮膜的形状；向上端开口的塑料瓶中加水，且在侧壁扎上小孔，观察是否有水从小孔流出，使其同样根据现象验证猜测。

针对上述案例，教师利用旧知识带领学生学习新的理论知识，使其结合学习经验与认知设计实验与动手操作，初步认识液体压强的特点，体验科学探究的过程和方法，更好地提升学生思维的深刻性。

4.课堂展示实验错误，锻炼动手纠错能力

物理教学中一味使用填鸭式的、灌输式的教学方法培养学生的操作能力，只会让学生形成被动学习、依赖学习的不良学习心理，影响其自主动手能力的发展。物理课程教学中，教师要给学生主动学习、主动质疑、主动操作的机会，有意识地培养学生自主探索的意识，使其对物理实验学习有更清晰的定位。对此，教师可在实验教学中故意犯错，通过暴露错误消除学生的“权威”意识，激发学生的质疑心理，从而锻炼学生的质疑纠错、动手纠错能力，使学生实现从被动做到主动做的跨越。

例如，在教学“摩擦力”过程中，教师在探究影响滑动摩擦力大小的因素实验中故意犯错：验证滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系时，教师选择一块光滑的接触面与一块粗糙的接触面，将两块分别系着50克钩码、100克钩码的长方体木块放在两个接触面上，观察弹簧测力计的读数。教师的操作明显不满足物理实验控制变量的要求，出现了明显的错误。这时，有的学生在“权威”思维的作用下没有发现教师的错误，有的学生则通过对比教材、教辅书中相关试验的操作方法，发现了书中实验与教师实际实验的不同。面对这种情况，教师要采取积极的、鼓励的态度引导学生主动说出质疑：我的实验数据与预期不相符，你能帮老师想想实验错在哪了么？这样，顺理成章地让学生提出质疑，并鼓励学生上讲台改正教师的错误操作，让学生在重新实验的过程中体验科学质疑的成就感，同时提升学生的动手纠错能力。

针对上述案例，教师在物理实验操作中故意犯错，在学生犹豫时主动为学生提供动手纠错的操作机会，让学生在口头纠错、动手纠错的过程中提升自身的动手能力。

5.着重训练观察能力，提升学生动手能力

在初中物理教学中，培养学生的动手能力，锻炼观察能力也是相当重要的，部分实验在标准设备不足的情况下，怎么可以让他们观察完教师的操作以后，找到合适的替代物进行操作是关键所在，也是提升学生动手能力的有效途径。对此，初中物理教师在课堂教学中，需着重训练学生的观察能力，使其将观察中的收获运用至动手操作中，提升他们的动手能力。

例如，在教学“牛顿第一定律”过程中，当验证牛顿第一定律时，要用到光滑木板、小车、钢球等实验器材，从某些方面来说有一定的安全隐患，而且用来进行实验的小车极易受到损坏，毛巾则要更换。在这种情况下，学生就要仔细观察，教师指导他们验证牛顿第一定律实验时要采用小组模式，每组人数不能超过5个，便于所有成员的观察。接着，学生在小组内阅读教材内容，思考实验设计与操作要求，根据课本知识动手操作实验，让小球从斜面下滑至毛巾上，认真观察整个过程，思考谁在运动？谁受到阻力作用？谁在施加阻力等，需要改变的因素是什么？怎么改变它的大小？需要控制不变的因素是什么？怎么控制？如何判断小球运动快慢的变化？使他们在反复动手实验中进行验证。

针对上述案例，教师着重训练学生的观察能力，使其了解牛顿第一定律的内容，初步理解力和运动的关系，让他们探究阻力对物体运动所产生的影响，同时提升自身的动手能力。

6.善于发现教学契机，制造更多动手机会

学生是动手操作的主体，也是学习的主人，培养动手能力自然离不开大量的操作练习与实践，只有通过反复训练，才能够达到“熟能生巧”的效果，帮助他们积累更多的操作经验，使其掌握更多动手技巧。这就要求初中物理教师在日常教学中，应该善于发现教学契机，精心剖析教学内容，为学生制造更多亲自动手探究物理奥秘的机会，促使他们切实感受到物理探索的乐趣所在。

在“弹力”教学中，教师先指导学生动手做一做：用手拉橡皮筋，用橡皮泥做各种玩具，弯塑料尺，将纸张揉成团，引出问题：放手后这些物体有什么相同点与不同点？通过小实验激起他们的学习兴趣，利用疑问进一步激起探索这类物理现象的欲望。接着，教师询问：橡皮筋、弹簧、直尺、橡皮泥、气球等物体发生形变后结果有什么不同？学生在观察、用手触摸等活动中感知这些物体的特性，使其根据这些物体的特性进行概括与分类，引导他们总结出弹性与塑性的定义。之后，教师让学生用力拉橡皮筋，按压钢尺、海绵、气球、弹簧等物体，使其亲身感知弹力的存在，同时结合生活中的一些实例归纳出弹力的概念，引领他们从生活走向物理学习。

对于上述案例，教师在课堂教学中为学生制造与提供更多亲自动手的机会，使其理解什么是弹力，弹力产生的条件，培养他们的科学探究能力、动手能力及分析与解决问题能力。

7.布置生活实践作业，培养动手操作习惯

培养学生的动手能力需要持之以恒。教师不仅要在课堂中进行动手能力的培养教学，更要抓住生活中动手能力培养的机会，将物理教学渗透到学生学习、生活的各个方面，从而强化其动手意识，培养其操作习惯。

在“物体的沉浮条件及其应用”教学中，教师布置生活实践作业：假如由你来设计一个可以载人的带吊篮的气球，你打算怎样制作？乘客乘坐了你的热气球升空，为了使乘客能降回地面，你打算采用什么办法？作业驱动下，学生观察生活中见到的气球，如飘浮在空中可以载人的热气球，儿童玩的气球玩具，普通的气球等等，尝试用“物体的沉浮条件”解释不同气球在空气中的上浮与下沉原理。这样，学生根据已掌握的知识使用氦气制作不同尺寸的热气球，尝试使用热气球载书包、枕头、椅子等不同重物，探索可以载人的热气球的制作标准。

对于上述案例，教师在完成基础理论知识的教学后布置生活实践作业，让学生在作业的驱动下观察、分析生活中的物理现象，形成“生活即物理”的学习意识，养成时时探索、时时动手的操作习惯。

三、小结

总之，在初中物理课堂教学中，教师需意识到培养学生动手能力的重要性与价值，把握好物理教学的规律及知识特征，从多个方面与不同视角切入，使其拥有更多亲自动手探究物理科学的机会，逐步提高他们的动手能力，提升物理课堂教学效益。