改進實驗教學，促進學生能力培養

物理是一門以實驗為基礎的學科，物理教學應該緊緊扣牢實驗這一學科基石，著力啟發學生的創新意識，培養學生的創新精神，造就敢于創新、善于創新、勤于創新的高素質人才。筆者在實驗教學中做了以下幾點改革嘗試。

一、對演示實驗實施“三自”

例如研究焦耳定律的演示實驗時，筆者是這樣設計的，在上一節課末，以思考題的方式，向學生出示了下一課時的課題：電流通過導體產生的熱量和哪些因素有關。要求學生利用活動課的時間和空間做到“三自”。

1.自行設計實驗方案。實驗方案的設計關鍵是讓學生考慮好實驗原理，怎樣才能看到電流通過導體產生熱量的現象。學生經過認真思考，設計出不同的方案，有的方案效果特別好。例如取兩根電阻不同的電阻絲，在每段電阻絲上用凡士林粘上若干根火柴梗，通電后電阻絲上的火柴梗依次掉下來；再如讓燒瓶中的空氣受熱壓強增大，推動管中的紅水柱移動；還有使木條吸收電熱升溫達到著火點而燃燒……這樣變限制性的演示實驗為開放性研究性實驗，極大地激發了學生學習和研究物理的積極性，培養了學生的發散思維和創造性思維能力。

2.自主選制實驗器材。學生設計出實驗方案后，可以向實驗室借一些儀器，還可以利用廢舊物品自制一些器材。如，一些學生把廢電爐絲作電阻絲，把廢干電池中的碳棒取出作電極等，這樣不僅有效地利用了廢物，還鍛煉了學生動腦、動手的能力。

3.自覺演示自己設計的實驗。學生們把實驗設計出來后，都想主動地把實驗演示給大家，讓他們進行演示，這樣不僅發揮了學生的主觀能動性，而且培養了學生動手操作能力。

二、對學生實驗采取“三不”措施

例如“測導體的電阻”是一重要的分組實驗。如果僅僅用伏安法測電阻，對學生的創新能力的培養非常不利。通過幾年教學實踐，筆者采取了“三不”措施，效果比較明顯。

1.不限定實驗方法。上課時讓學生明白實驗目的，實驗方法由各個小組討論決定，并要求學生們畫出相應的電路圖。結果實驗方法多種多樣，如伏安法、伏阻法、安阻法、極端法等等，培養了學生的發散思維和勇于創新的精神。

2.不固定實驗步驟。進實驗室不要求帶課本和實驗報告冊。在學生動手前只強調各種電表的使用方法，在實驗過程中，學生們既測電阻，同時驗證了影響電阻大小的因素。例如有的學生用伏安法測電阻時，分別用內接法和外接法，并取兩段橫截面積相同、長度不同的鐵導線，長度相同、橫截面積不同的鐵導線，長度、橫截面積相同的銅和鐵導線，分別測出它們的電阻并進行分析。這樣培養了學生的觀察、分析問題能力。

3.不定向實驗歸納。實驗后讓學生多角度、深入細致地觀察、分析實驗現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。如有的小組分析真實的實驗數據，得出如下結論：①伏安法測電阻時，用內接法測量值偏大，用外接法測量值偏??；②多次測量求平均值可減小誤差；③影響電阻的因素除了長度、橫截面積、材料外，還與濕度有關。通過以上幾個方面的歸納，培養了學生的分析、概括實驗結論的能力。

三、開展課外實驗，培養學生的創新能力

課外實驗是課堂學習的補充，是實施素質教育的需要。課外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、知識遷移能力和靈活運用知識的能力，增強學生思維的獨創性。教師在引導課外實驗時應注意以下幾點：

1.引導學生重視課本上的小實驗。比如在講授《大氣壓強》這一節，我先做了一個演示實驗：將小試管套在裝水的大試管中，口朝下倒過來，小試管上升?？吹竭@樣的現象，學生們都非常驚奇，原以為會掉下來的小試管居然向上運動，到底是什么力使小試管上升呢?學生們都希望揭開其中的奧秘。接著引導大家分析小試管的受力情況，小試管受到一個向下的重力，而現在小試管正在向上運動，說明小試管一定還受到一個向上的力，是誰施給小試管一個向上的力呢?學生們互相討論。我們沒看見施力物體，那么是不是我們看不見的空氣給小試管一個向上的力呢?如果空氣是施力物體，那么它一定能給其它的物體也施加類似的力。按照以上的猜想，學生們又做了四個實驗，用注射器吸水，用吸管吸飲料，將兩個帶吸盤的掛衣鉤對齊并用手捏緊各處，然后兩個人拉掛鉤；在杯中裝滿水，蓋上一個硬紙片，把杯倒過來，紙片不往下掉。通過以上實驗證明大氣確實能對浸入其中的物體產生壓強和壓力。

2.引導學生巧用材、巧改進實驗。有關摩擦力的方向問題是教學的難點，為了讓學生更好地理解，筆者利用牙刷做了一個小實驗，收到了很好的效果。首先把兩把型號相同的牙刷的刷毛適當去掉一些，使學生能在投影儀的屏幕上看到刷毛清晰的像，演示時用兩手分別握住兩支牙刷的手柄，采用推拉的方式來演示幾種情況下摩擦力的方向，其效果既直觀又形象。兩把牙刷使抽象內容變得形象、具體、便于理解。再如：有的學生用飲料瓶做了以下幾個物理實驗：①將一個空雪碧瓶截去上部并裝入適量水，然后蓋上一張硬紙板，將雞蛋放在硬紙板上，快速拉去硬紙板后，雞蛋并沒有隨硬紙板一起移去，而安然落入杯中，從而使學生認識到靜止的物體具有慣性。②取一雪碧瓶，在其側壁鉆三個上下位置不同的小孔，用橡皮塞塞住，給瓶里充滿水，將瓶放在足夠高的桌面上，然后同時取掉橡皮塞觀察發生的現象得出結論。③取一個乒乓球放到倒立的截去下段的飲料瓶瓶口處，然后向瓶里注水，會發現水從瓶口流出，乒乓球不上浮，接著用手指堵住瓶口，不久就可觀察到乒乓球上浮起來。經分析，第一次，乒乓球下表面沒有受到水的壓力，而第二次乒乓球上下表面都受到水的壓力，且下表面壓力大于上表面壓力。這個實驗充分證明了浮力產生的原因。

在教學中適當引導學生用生活中常見的廢舊器材做實驗，既減少了環境污染，同時也有利于學生學習興趣的激發和動手能力及創新能力的培養，從而收到了良好的教學效果。

3.選擇有趣味性并與生活接近的實驗內容。學了阿基米德定律后可要求學生設計一個用浮力計算物體密度的課外小實驗，學習了電功率后可要求學生設計一個用電能表量用電器工作時的實際功率的實驗等等。課外小實驗持續地開展下去，使學生的動手能力得到了加強，分析問題和解決問題的能力得到了提高，創新能力得到了充分的發展。

總之，在教學過程中，既要遵循“教師為主導，學生為主體”的教學規律，同時又要不斷加強實驗教學的改革，以激發學生學習的興趣，注重學生能力的培養，使學生發揚勇于創新、敢于創新的精神，全力培養學生的創新意識和實踐能力。