物理實驗教學與科學素養的培養

在傳統的應試教育背景下，物理教學過分注重物理知識的傳授，一些教師在黑板上講實驗，學生記結論，老師教死書，學生死讀書，也能在考試中獲得高分，這種現狀大大淡化了教師和學生的實驗意識，嚴重限制了學生的發展。近年來，在推進素質教育進程中，大大加強了實驗教學，將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化。從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力，實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神，提高全體學生的科學素養、促進學生的全面發展。

作為以實驗為基礎的物理學科，在教學中應把課本上的一些實驗進行合理的科學的改進創新。把物理實驗滲透到學生的生活和課外活動中，這不僅是通過實驗更靈活地掌握物理知識，又可以使學生在認識、情感、意志、行為、態度、思維和方法等方面獲得較大的提高。

一、從生活實驗走進物理。培養學生良好的思維習慣

美國教育家杜威曾把教育的本質概括為“教育即生長，教育即生活，教育即經驗的不斷改造”。他認為“生活就是發展，而不斷發展，不斷生長，就是生活”。因此，認為最好的教育就是“從生活中學習”。物理是一門以觀察、實驗為基礎的科學，物理知識的形成來源于自然，來源于生活。在物理教學中，教師要巧妙地運用學生在生活中的感知，以激化學生強烈的求知欲，更便于物理知識的學習和理解。

1 要善于利用學生的生活經驗

初中學生已具有相當多的生活經驗，其中包含著大量與物理有關的現象或者問題，例如：雷電是先看見閃電，后聽到雷聲；水井的壓水手柄越長越省力；騎車上坡是走S形省力；刀磨得越鋒利切東西就越快等等。教學中一定要充分地利用，這對學習新的知識，形成新概念幫助極大。在講授杠桿的應用一節時，我就事前做了充分的準備，對學生提出了他們在生活中可能想到的一些問題，例如：阿基米德說過，給他一根足夠長的杠桿，他能把地球翹起來，這可能嗎?門的把手為什么安裝在邊緣處?然后我準備了一些日常用品：老虎鉗、理發用的剪刀、剪鐵皮用的剪刀、釣魚桿、杠桿、天平、起子等，先讓學生根據日常生活經驗，分別說出如何使用杠桿平衡原理，引導學生自然而然地解釋這樣使用的理由。這種教學方式使學生學習勁頭高漲，課堂效果很好，更于知識的理解。

2 讓學生積極地進行生活體驗

學生在生活中體驗物理知識，既有利于理解掌握有關的物理知識，同時也為學習新的知識打下良好的基礎。例如：在學習運動與靜止的相對性后，要求學生在坐火車或汽車時在車上觀察并排的車的運動情況，體驗由于運動的相對性而帶來的神奇現象，并在開車和剎車時體驗由于慣性使人體向后倒和向前傾的現象。自行車是同學們的重要交通工具，學生對它非常了解，它哪些地方存在摩擦，哪些是有益的，哪些是有害的，都是用什么方法增大和減小的?同學們都有這方面的親身體驗，對學習摩擦的有關知識幫助很大。

3 讓學生在生活中多觀察、多思考

初中教材很多物理知識就在學生的身邊，布置一些生活中可以觀察到的現象，讓學生思考生活中的一些問題，無疑會培養學生良好的學習習慣。例如：學習液化知識前，布置讓學生觀察從冰箱中剛拿出的飲料瓶外有水珠的現象，觀察燒開水從壺嘴向外噴“白氣”，并思考為什么離開壺嘴一段距離才看見“白氣”?讓學生思考早晨霧是怎樣形成的，與冬天我們口中呼出的“白氣”是否一樣等等。這樣既使學生感到物理知識就在身邊，也使學生思考問題有針對性，學習時更加得心應手。

二、改進實驗。加強教學的探索性，培養學生的實驗探究能力

驗證性實驗只能單純的限于模仿、重復老師演示過的實驗，缺乏對知識的深入引導和研討，不能滿足學生的求知欲望。有的學生認為：“反正結論我已經知道了，做不做都一個樣。”挫傷了學生的主動學習和探索知識的積極性，阻礙了學生親自探求未知奧秘的行為。改進后的探索性實驗則與此相反，實驗前學生不知實驗現象，必須在實驗中認真仔細觀察和記錄，實驗得到什么結論學生并不知道。必須對實驗的全部記錄分析，然后通過去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里，透過現象看本質，由感性認識提高到理性認識。經過學生自己克服困難，百折不撓，開動腦筋而獲得的規律和知識，可以給學生無限的樂趣，從中悟出很多書本上學不到的知識，提高學生的素質。

在實驗教學中盡量把驗證性實驗改為探索性實驗，把演示實驗改為邊講邊實驗，把習題中的敘述實驗改為操作實驗，以及實驗裝置、器材的改進等。挖掘教學內容的學術性，嘗試實驗設計、操作，充分發揮實驗教學的創新功能。如：在“電阻的測定”教學上，分層次地引發、探究：(1)在歐姆定律這節課上，通過總結出伏安法測定電阻的方法后，以右圖為學生創新的載體，讓學生通過討論設計出便于獲得多組測量值，并確保儀器安全的實驗方案，為下一節的實驗做準備。(2)在單元復習時，讓學生設計并完成用一個電池組、一個電壓表、一個已知電阻、一個開關和幾根導線來測定未知電阻，使所學的知識不斷得到應用和賦予新意。(3)期末總復習時，讓學生完成設計用一個電源、一只電流表、一只電阻為0-20歐的滑動變阻器、一個開關和幾根導線，測定未知電阻R₂阻值的電路。教學中層層遞進，為學生奠定了創新的知識和能力基礎。激發了學生創新的欲望。

三、實驗教學中創造問題情境，培養學生的觀察能力

傳統的演示實驗教學常只讓學生看表演，先是“教師做學生看”，后是“教師講學生聽”，而忽視了學生的思維動機的激發，這就是教師不能為演示過程創設良好的問題情境所致。如：“應該進行怎樣的設計?”、“為什么要這樣做?”、“換一種方法能不能做?”等。有意識地創造一種探索的氛圍，激發學生求解的愿望和熱情，教師可充分利用學生的好奇心強的特點，把學生知與不知，深知與淺知之間的問題帶到教學中去，使學生參與思考。努力去探索解決問題的途徑。

例如：簡單的電現象的實驗，用塑料尺摩擦后吸引小紙屑。同學們小學自然課上做過，很熟練，卻很少有學生思考有什么問題。當要求他們仔細觀察，并口述觀察到的現象時，發現摩擦過的塑料尺先吸引紙屑后又推開紙屑，創造出“為什么吸引”，“為什么推斥”兩個問題情境。為使全體學生關注，用多媒體顯示摩擦過的玻璃棒吸引兩個懸掛緊靠的小球，后排斥兩個小球，且兩個小球也分開了。減慢速度反復顯示問題情境，不斷刺激學生，學生們為弄清問題隋景的原因，積極思考，期待得到科學的答案。這樣不僅激發起學生的求知欲，從而開發學習動力，更重要的是可以使學生明確思考方向，找到了解決問題的關鍵所在。

四、通過實驗培養學生發散思維

物理實驗是學生解決實際問題的實踐活動。但如果不加于正確引導、培養，并不能提高學生解決實際問題的能力，所以教師在實驗過程中應故意給學生設置障礙，如實驗中突發問題、安全問題等等。

如在測定電功率實驗中：(1)在實驗桌上放置不同規格電流表、電壓表、滑動變阻器、電源，告訴學生電燈規格，讓學生選擇所需器材。(2)當開關閉合，滑片移動時，如發現電壓表示數變大時，電燈變暗，而電壓表示數變小時電燈反而變亮，器材均完好，問題出在哪兒呢?分析原因，并操作驗證。(3)如電燈額定電壓為3：8伏，電源是三節新的蓄電池，但實驗是發現電壓表0-15伏檔量程已被損壞，但0-3伏檔量程仍能正常使用，怎樣利用已有器材測小燈泡額定功率等等。這樣通過一個又一個問題，一步又一步的設計和操作，促進了學生思維的發展，培養了學生實事求是的科學態度，解決實際問題的能力和自我實現的創造力。

五、課外小實驗對創新能力的培養

課外小實驗不僅能鞏固和深化課內知識，而且有利于培養學生的實驗技能、知識的遷移能力和靈活運用的能力，增強學生思維的獨創性。開放實驗室，進行物理小制作比賽，使學生嘗試動手動腦的樂趣；舉辦物理科技講座，開展生活中物理知識的競賽，使學生崇拜科學，揭穿一些偽科學的面紗，培養學生的科學意識：指導學生進行小發明創造，撰寫科技小論文，培養學生的科幻意識和創新精神。通過這些活動鍛煉學生收集信息、處理信息的能力；發展興趣特長，提高學生的想象力，讓學生對同一問題善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考，從而發展學生的求異思維和創新能力，撞擊學生的創造靈感，促進創新意識的形成和創新能力的培養。

新一輪課改即將全面鋪開，我市選擇的8年級和9年級物理新教材(滬科版)中設立了“科學探究”、“實驗探究”、“迷你實驗室”等豐富的實驗欄目，充分體現物理的學科特點，為物理實驗教學提供了更完整的課程基礎，廣大物理教師加強學習，不斷整合物理實驗教學的課程資源，把培養學生實事求是的科學態度、良好的思維習慣、科學探究能力，長期不懈地滲透在物理實驗教學的各環節中，物理實驗教學必將煥發生機和活力。