在物理實驗中有效培養學生的多種能力

　　課堂演示實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分，教師應采用各種方法來激發學生的實驗學習興趣，通過創設實驗問題、探索實驗、多元實驗的方法，以及設計開放實驗的探索，引導學生進行觀察、比較、實驗、歸納等探索學習，這對提高教學質量及調動學生的非智力因素無疑是十分有效的，還能有效培養學生的思維能力、探索精神與良好的學習方法。那么如何在物理實驗中有效培養學生能力呢？下面我結合多年教學經驗談一些看法。
　　一、設計探索實驗，培養創新潛能
　　新課程教學理念要求教師一定要扮好自己的角色，充分發揮主導作用。教師是學生探究學習的合作者、引導者和組織者，使學生更加自由地進行各種自主探索實驗，消除恐懼心理，還應激發學生學習物理興趣和求知欲望。因此，在教學中，教師應根據教學內容，設計好探索實驗，讓學生充分地動腦、動手、動口，發揮學生的主體作用，引導他們探索學習，幫助他們體驗探索實驗的過程、方法和樂趣，使他們在實踐中，去求得新知，從而有效培養學生創新的潛能。
　　例如：在教學測量固體的密度實驗時，根據密度公式，我引導同學們探索測量實驗方法，同學們經過探究得出：體積可用刻度尺測量，也可用量筒測量；物體質量可用天平直接測量，也可用彈簧秤間接測量，將這幾種方法進行組合，這樣測量物體密度的方法就有了四種。當然，隨著知識面的逐漸擴大，測量固體的密度的方法還會更多。
　　二、多元實驗方法，激活學生思維
　　初中物理無論是演示實驗，還是學生實驗，都需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行整合。這就要求教師以常見實驗知識為切入點，進行引申，要有全局觀點和善于妥協，讓同學們發掘其內涵和外延，多層次、多方位、多角度地進行創新分析，在不同情況下善于應變，利用盡可能多的方法來設計實驗方案，以此來激活學生的思維。所以，在課堂教學中，教師應根據教學內容，學生認知規律，進行多元實驗方法，形成合理的教學結構，以實現教學優化，提供廣闊的思維空間，使學生真正體會到物理學科的學習方法，激發學生求異創新的愿望，提高觀察與分析問題的能力，逐漸培養學生在全方位推測、假設和構思中“探視”答案以解決問題的思維方式。
　　例如：在教學測定鹽水的密度時，我引導同學們用多元實驗方法探索實驗方案，經過小組討論、探究得出下列方案：
　　方案1：①用天平稱出燒杯和鹽水的質量M；②倒入量筒中50ml鹽水；③稱出剩余鹽水和燒杯的質量m；④求出密度ρ=？。
　　方案2：①用天平稱出空燒杯的質量m；②用量筒量出50ml鹽水；③把鹽水倒入燒杯中稱出鹽水和燒杯的質量M；④求出密度ρ=？。
　　方案3：運用浮力法測量鹽水的密度。
　　方案4：運用鹽水密度計測量鹽水的密度之后，我再引導同學們比較這些方法的優劣。
　　我設計這樣多元實驗問題，目的是讓學生們去設計問題，去探索解決問題方法，在解決問題的過程中，不僅使學生最大限度地獲得了物理基礎技能，溝通了知識間的聯系，而且激活了學生的思維，培養了學生的創新精神。
　　三、創設實驗問題，激發創新能力
　　新課標要求我們要充分挖掘新教材，研究教材結構，分析學生的心理特點與認知規律，特別是要注重演示實驗，引導同學們去發現問題、去歸納知識。同時，要設計一系列具體、新穎的實驗，激發學生進行直覺思維。因此，在物理實驗教學中，教師應采用多種方法進行優化組合，創設實驗問題，讓學生動腦、動手去探索實驗，嘗試解決辦法，充分發揮學生的主體作用，從而不斷強化學生的創新意識，把學生的有效潛能都挖掘出來。
　　例如：在教學浮力時，我設計了這樣幾個激發創新的實驗問題：1.浮力是怎樣產生的呢？用一個透明的圓柱形塑料，一側面與塑料管相連，上下底面用乳膠薄膜密封，讓其浸入水中，四周受到的壓力是平衡的，但上、下兩個面上蒙的乳膠薄膜向中央凸的程度不同，下面的向上凸的程度比上面的向下凸的程度大。這說明水給物體的向上的壓力大于向下的壓力，因此，水給物體的總的壓力等于向上的壓力減去向下的壓力，也就是物體受到的浮力的大小。2.水對放在其中的物體有浮力，其他液體對放在其中的物體是否也有浮力呢？分別在酒精、鹽水等液體中實驗。3.將原先能浮在水面上的石蠟塊平整的一面放在燒杯底部，然后倒入水。當水將石蠟完全浸沒后，石蠟塊為什么仍不浮起？同學們經過探索得出：浮力是液體對物體的向上和向下的壓力差，但壓力差不一定都是浮力。
　　四、設計開放實驗，培養探究能力
　　現代教學理念要求課堂教學的設計和組織形式都必須向學生的實際需要開放，所謂開放是在課堂教學中始終確立以學生為主體、學生為中心的概念，放手讓學生自己去邊學邊實驗。因此，在教學中，我們必須遵循因材施教、循序漸進的原則，設計好開放實驗，幫助學生步步深入，所有問題應啟迪學生充分思考，給予學生廣闊的思維空間。當然，設計開放實驗問題，跨度不要過大，使學生無從入手，又不要使學習的跨度太小，不利于學生的發展，使同學們在自由空間里探索物理知識。同時，也可開放實驗室，讓同學們主動進行實驗，探索物理世界奧秘，以達到不斷培養他們探究物理知識能力的效果。
　　例如：在教學測量密度的實驗之后，我設計了這樣的開放實驗問題：當只有玻璃杯、天平和清水的情況下，如何設計實驗才能測量鹽水的密度？有的學生認為，清水的密度是已知的，而玻璃杯的容積可通過測出一滿杯水的體積而求得，這時我要求學生抓住這些線索進行思考，再引導他們分組討論、交流，制訂此實驗方法和步驟。在實驗中，同學們遇到一個難題：在沒有量筒或量杯的情況下，如何才能測出鹽水的體積呢？我要求同學們不遵循傳統的方法，而通過發散思維，去探求一種新的方法和途徑，加以解決，之后我再收集同學們的不同答案去評釋。這樣既達到了使學生動腦、動手的目的，又培養了學生的探究潛能。
　　總之，在教學中，我們必須努力轉變教學觀念，充分信任學生，讓學生積極參與到課堂教學中來，同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練，讓每個學生真正成為課堂積極的主體和中心，多角度、全方面地使每個學生都成為教學中的最基本、最活躍的一員，使實驗教學應學生能力的展現而精彩。