加強物理實驗教學 培養學生實驗能力

柏任利

物理實驗能力主要包括物理觀察能力、物理實驗能力、物理思維能力、物理推理能力、運用物理知識解決實際問題的能力，物理實驗及其教學是中學物理教學的重要組成部分，它既是物理教學的重要基礎，也是物理教學的重要內容、方法和手段，物理實驗過程包含著觀察、操作和思維三種相互影響和相互交叉的心理活動，觀察主要表現在操作過程中；操作主要表現在完成和實踐實驗設計的過程中；思維主要表現在設計、觀察和分析實驗現象、分析實驗數據的過程中，因此，物理實驗能力涉及實驗的觀察、思維和操作能力，它應是這三種能力的綜合。

一、加強物理分組實驗教學

物理分組實驗是物理教學的重要組成部分，分組實驗教師要善于引導，放手讓學生大膽操作，不能動手包辦處理實驗中存在的問題，物理分組實驗注重獲取知識的過程，是學生通過思維、動手，對有關物理概念、定律進行檢驗，從而進行理論思考的升華的動態過程，學生必須明確實驗目的，激發其觀察實驗、思考問題的積極性，使學生自己知道要干什么、為什么要這么干，達到抓住實驗的主要現象和本質的目的，實驗時教師要善于引導，讓學生積極動腦思考，大膽動手實踐，從了解實驗原理，準備實驗器材，進行實驗操作，到測出實驗數據，得出實驗結果全過程都應充分體現學生在實踐中的主體作用，實驗過程中學生經常會出現裝配錯實驗儀器或裝配不上實驗儀器的現象，或面對實驗儀器無從下手，或數據測量不準，或不會排除實驗中的故障等問題，分組實驗時碰到此類情況有些學生就會舉手將問題推給老師，此時教師絕不能動手排除實驗的故障，這樣表面上看似乎問題很快得到了解決，但卻扼殺了學生探究中尋找科學規律的正確方法，扼殺了他們成功后激發的積極性，扼殺了他們動腦動手釋放學習潛能的機會，很不利于提高學生處理實際問題的能力，正確的做法應該是引導學生按照實驗的程序要求，認真分析問題出現的原因，由學生自己動手排除故障解決存在的問題。

二、加強其他實驗教學

實驗的教學沒有既定的方法，其關鍵在于“授人以漁”，而不是“授人以魚”，即教會學生實驗操作和設計的方法：在中學物理教學中，根據不同的教學目的和要求，一般有以下幾種類型的實驗：

(1)探索性實驗(研究某些物理規律的實驗)，例如研究電磁感應現象的實驗，這類實驗安排在有關知識的教學之前進行，或可作為教學并進行實驗，其目的是讓學生通過實驗觀察，對尚未學過的知識有一感性認識，并可歸納得出初步結論，為進一步學習有關規律打下基礎，同時，探索性實驗還具有讓學生“發現”規律、激發學習興趣、培養求實精神與科學方法的功能。

(2)基本訓練性實驗(熟悉某些基本測量儀器的操作與使用的實驗)，這類實驗的目的是訓練實驗操作技能，在高中則有游標卡尺、打點計時器、多用表、示波器等儀器的使用，進行這類實驗時，應嚴格強調各種儀器的操作規范，務必使學生學會正確操作和使用，而對儀器的工作原理則不需詳細闡述。

(3)測定物理常數和物理量的實驗(為測定某一物理常數或物理量而進行的實驗)，這類實驗的目的是讓學生運用已經學過的知識和熟悉的器材，測定某些物理常數和物理量，例如，測定重力加速度、測定介質的折射率的實驗，這類實驗要求學生理解實驗所依據的原理，明確實驗的條件、步驟和過程，由于受器材和實驗條件的限制，對所測定的量的準確程度一般不作過高要求。

(4)設計性實驗(根據目的要求自行設計的實驗)。這類實驗對學生實驗能力的要求較高，教學大綱中對此一般不作具體規定，這類實驗可在高年級總復習階段適當開設，例如，在初中，在學生理解串、并聯電路的特點，并熟悉電流表和電壓表使用的基礎上，可以讓學生設計只用一個電表和一個已知電阻來測量另一個未知電阻的實驗，等等；在高中，可以讓學生設計驗證反沖運動中的動量守恒等實驗，等等。

總之，高中物理實驗能力結構即為物理實驗能力、高中教學內容、高中物理實驗教學達到目標三者有規則、有秩序地構成的一個相互依賴、相互制約、相互促進、共同發展的有機整體，根據物理實驗能力的結構模型，我們認為物理實驗能力是其結構中各種能力因素的函數，由物理實驗能力結構的操作、思維、觀察能力加上各自的品質因素，又可以構成物理實驗能力的分能力結構模型，因此，在中學物理教學中培養學生的物理實驗能力，就是要在學生大腦中不斷塑造和完善實驗能力的元素集合，逐步形成完整而合理的實驗能力結構，可依據該模型，充分考慮能力諸元素的整合，優化實驗教學過程，使學生的實驗能力得到有效提高，本能力結構模型的最大特點是基于中學物理實驗教學的實際和現行的教學大綱、高考大綱，來源于實驗教學的實踐，如實驗教學的內容和達到目標兩維度的各因素的確定，符合教師與學生在實驗教學中的思維習慣，使得它在中學物理實驗教學中具有可操作性，由于時間及本人理論水平的限制，對物理實驗能力結構及其因素的劃分還有待進一步研究。

(責任編輯：黃春香)