實驗教學中培養(yǎng)學生能力的三個途徑

摘要： 在初中物理教學中，實驗是一項重要內容，實驗教學的開展不僅能夠展示直觀、真實的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生的興趣，我們若能夠在教學中適當?shù)丶右砸龑В€可以培養(yǎng)學生多方面的能力。本文作者根據(jù)現(xiàn)代教育理論，結合中學物理教學實際，談談在初中物理教學中培養(yǎng)學生能力的一些嘗試及體會。

關鍵詞： 初中物理 實驗教學 培養(yǎng) 能力

在初中物理教學中，實驗是一項重要內容，實驗教學的開展不僅能夠展示直觀、真實的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生的興趣，我們若能夠在教學中適當?shù)丶右砸龑В€可以培養(yǎng)學生多方面的能力。筆者根據(jù)現(xiàn)代教育理論，結合中學物理教學實際，談談在初中物理教學中培養(yǎng)學生的能力做的一些嘗試及體會。

1.自制實驗器材，培養(yǎng)學生的動手能力

我們在教學中，有些物理問題可以通過實驗解決，這樣對學生來說較為直觀且易于理解，但有時候實驗現(xiàn)象不太明顯，或受條件限制沒有現(xiàn)成的器材，這時，我們若能和學生設計一些簡易器材，不但能使實驗圓滿成功，而且將會對學生動手能力的發(fā)展起到潛移默化的影響。

例如，在浮力知識的教學中，我們常會要求學生討論這樣的問題：一艘輪船從江河駛入海洋，輪船將會上浮一些還是下沉一些？

初學時，教師通常設計這樣的實驗：要求學生把同一軟木塊分別漂浮在清水和鹽水中，通過比較，在鹽水中露出的高度要大一些，從而得出輪船在海洋中將上浮一些的正確結論。但實驗證明，用木塊作實驗，木塊浮出液面的高度雖有變化，但不明顯。如果這時候教師和學生一起動動腦筋，重新設計一些實驗，就可以將實驗現(xiàn)象變得更為明顯。

比如，筆者曾在老教師的指導下設計了這樣的器材和實驗，使得實驗現(xiàn)象更為明顯。

材料準備：透明塑料吸管1根（長約10厘米），直徑約3mm，長為1cm的金屬桿（或金屬螺絲桿）。

制作方法：

（1）將金屬桿插入塑料吸管一端；

（2）標上刻度；

（3）裝置如圖1所示。

使用方法：

將組裝好的簡易實驗器材分別放入清水和鹽水中，就能直觀、明顯地比較它們漂出液面的高度。

2.總結方法，培養(yǎng)學生自主解決問題的能力

在研究和解決問題的過程中，不僅需要相應的知識，還要注意運用科學方法。《物理課程標準》要求在突出科學探究內容的同時，重視研究方法的指導，使學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中，逐漸拓寬視野，初步領悟到科學研究方法的真諦。因此，注意考察研究物理問題的方法，成為當前和今后中考的熱點。教師可以設計這樣的題目來培養(yǎng)學生對物理方法的理解，并能在需要的時候靈活應用。

例如，小明通過總結兩年來所做的探究實驗后發(fā)現(xiàn)：

（1）當要研究的物理量不易直接測量時，都需要想辦法把它們的大小間接顯示出來。

例如：圖2實驗中動能的大小是通過______間接反映出來的。

（2）當要研究的物理量與多個因素有關時，都要采取一定措施，控制變量。

例如：要研究動能與質量的關系，就要改變質量，同時控制速度不變。具體辦法是：換用____________并讓它們從____________由靜止滑下。

通過結合上述題目，我們可以引導學生進行如下分析：

（1）要研究動能的大小與哪些因素有關，而物體具有動能的大小是無法直接“看出”的。怎么辦呢？我們可以利用能量與做功的關系，把物體具有能量的大小轉換為它能夠對外做功的大小反應出來。這就用到了轉換法。

（2）物體具有動能的大小與物體的質量和速度都有關系。怎樣研究呢？讓質量和速度同時改變，看動能怎樣變，如何？但我們仍然看不出動能與質量和速度的關系。我們可以這樣做：要研究動能跟質量的關系，就要改變質量，同時控制速度不變；要研究動能跟速度的關系，就要改變速度，同時控制質量不變。以上兩個關系研究好了，動能與質量、速度的關系也就出來了。這里就應用了控制變量法。

（3）生活當中我們可能也用到過轉換法、控制變量法，只是沒有注意罷了。想一想，物理中還有哪些地方用到了轉換法、控制變量法？

（4）在初中階段，我們需要掌握的科學研究方法主要有：控制變量法、理想實驗法、轉換法、物理模型法、類比法、歸納法等。我們能舉出具體應用的例子嗎？

3.進行實驗的“評估與交流”，培養(yǎng)學生的合作探究能力

注重實驗的評估與交流，不僅能培養(yǎng)學生的合作探究能力，還是近年來中考的要求。縱觀幾年來各省市的中考題，我們在實驗教學時可從這樣幾個方面著手：評估實驗方案是否合理、實驗過程或操作方法是否正確、收集的證據(jù)是否可靠、結論是否恰當、器材選擇或使用是否有誤、實驗誤差大小怎樣、如何改進實驗方案等。

例如，小明和小芳分別設計了探究“并聯(lián)電路電流規(guī)律”的實驗，他們各自設計的實驗電路圖及實驗數(shù)據(jù)記錄如圖3所示。（小芳和小明電路連接及記錄的數(shù)據(jù)都沒有錯誤）

（1）從他們的實驗數(shù)據(jù)可以看出并聯(lián)電路干路電流與支路電流之間的關系是_______________。

（2）小明根據(jù)他的實驗數(shù)據(jù)斷定“并聯(lián)電路各支路的電流一定相等”，這是因為他選用的兩個電阻大小關系是：R₂__________R₂（選擇“大于”、“小于”、“等于”）。

（3）請你指出小芳、小明的實驗設計各有哪些可改進之處？

顯然，學生通過對上述設計的實驗方案進行改進題的訓練，不僅能夠加深對該實驗的理解，而且能夠加強對在實驗中應該加強合作、交流的重要性的認識，有利于培養(yǎng)學生的合作探究能力。