以物理實驗教學促進學生科學素養的形成

張春雷

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學。實驗教學既是物理知識教學的基礎，也是在物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。實驗是物理教學的重點，又是難點和弱點。實驗的教育價值在于在教學過程中，能化無形為有形，化抽象為形象，從而降低學生學習難度，讓學生從感性的體驗上升到理性的認識。因此，加大物理實驗教學力度，加強學生的觀察能力和動手能力的培養，是提高學生學習物理的興趣，培養他們的探究創新能力的必不可少的一個方面。

教師應如何指導學生實驗，通過實驗來鍛煉學生觀察能力、分析能力及邏輯思維能力，從而培養學生的探究創新能力呢？

首先，要使學生養成良好的實驗思維習慣。

初中物理實驗正確的思維過程是首先，明確實驗的名稱、目的、內容，即根據實驗的名稱，學生要知道做這個實驗需要達到什么目的，知道實驗內容有哪幾個；其次，知道實驗的原理和方法，即每個實驗的原理是什么，用什么方法去完成；第三，如何設計實驗步驟，即將實驗怎樣做具體化，成為實驗步驟，清楚做的順序，知道實驗做的過程中的技巧和應注意的問題，這是學生實驗的重點和難點；第四，需要什么實驗器材，即根據實驗步驟的順序準備實驗器材，這樣準備的實驗器材能做到不多不少，而且每項器材學生都清楚它在本實驗中的用途、用法、使用注意事項，避免學生對實驗器材的死記硬背；第五，怎樣做好實驗記錄，能根據實驗的需要設計實驗記錄的表格；第六，怎樣進行實驗數據處理，知道數據處理過程中的技巧和應注意的問題；第七，實驗的結果是什么。

按上述要求教會學生養成良好的實驗思維習慣，既有利于學生掌握實驗的思維過程，又使實驗學習具有較強思維性，是開展實驗教學的基礎。

其次，要充分培養學生良好的實驗操作能力。

在學生養成良好的實驗思維之后，接下來是要學生在實驗中敢于動手，樂于動手，勤于動手。教師要確保每人都能動手操作。實驗盡可能做到兩人一組，學生成績、動手能力優差生相互搭配，以好帶差。對于實驗中可能出現的普遍問題，實驗前進行適當引導，突破難點，確保實驗成功率。要充分利用教材中的“小實驗”等課外知識，培養學生勤于動手動腦的良好習慣。這些小實驗卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點，不僅能加深學生對所學知識的理解，而且能極大地提高學生學習物理的興趣。

例如：初中物理第一冊中的《電磁鐵》一節中，提供了如何自制電磁鐵的方法，可以讓學生利用課余時間進行制作，并要求以作品的形式加以展示。這樣，在他們制作的過程中就會對電磁鐵的特點產生更加深刻的印象，在使他們更加牢固地掌握所學知識的同時，又鍛煉了他們的動手能力和創新能力。

再次，物理實驗要從教材走向生活。

根據學生活潑好動、求知欲強的心理特點，教師要精心組織和設計課堂講授內容和實驗內容，把實際生活中的現象跟物理實驗緊密聯系起來，使學生在生活中感受物理的奧妙。物理實驗應緊密聯系生產與生活實際，開拓學生的思維。如：在進行聲音的音調高低的因素的實驗中，可以學生們通過敲打（彈撥）身邊的物體發出聲音來研究，通過實際演奏手中的樂器發出聲音來探究。他們用眼睛去看、用耳朵去聽、用手去觸摸……再如：可以啟發學在生活中仔細研究物體運動速度的變化（從蝸牛的爬行到小狗等到動物的奔跑〔趣味實驗〕、從玩具車的行使到飛機、火車的飛馳〔趣味測量〕、從地球的運動到日月星辰的天體變化〔趣味觀察〕），凸透鏡成像的規律（老花鏡的妙用、水滴之謎、玻璃杯上的學問）等等。通過把實際生活中的現象跟物理實驗聯系起來，使抽象枯燥的知識變得生動而富有情趣起來，從而調動學生的興趣，使他們積極主動地參與學習，提高學習效率。

新課程標準增加了教學中許多不確定性因素。因為，并不是所有學生都能有廣泛的生活基礎，比如農村的孩子不熟悉電梯，城市的孩子不清楚壓水井；但為了廣泛的積累素材，我們可以用多媒體讓學生觀看各種電梯是如何運行的，可以讓學生看相片來感性認識壓水井，可結合示意圖或效果較好的多媒體。只有多聯系生活，學生的形象思維更清晰了，師生之間的距離拉近了，分析過程也變得輕松、容易。新課程標準將“過程與方法，情感、態度、價值觀”等提到了與“知識與技能”同等重要的位置。因此，在新課程背景下的實驗教學，要求教師是個研究者、決策者，針對課堂教學中這些不確定性因素，創造性地使用生活——這一部活的教材。對于不確定性情境產生的非常有價值的問題而無法一一答復時，可有效利用生活中的教學資源，鼓勵學生在生活中去實驗，去探索，去求證，加強課堂教學與生活之間的聯系。

實踐證明，在物理教學加強實驗教學，可以給學生學習物理創造一個良好的環境，可以讓學生動腦動手，改進學生的學習策略和學習方法；可以讓學生自主的進行科學探究，學習物理的基本概念和基本規律，掌握進行科學探究的基本技能；可以讓學生主動地獲取物理知識和發展能力，促進學生科學品質和世界觀的形成。也只有通過訓練有素的實驗教學，才能讓學生在獲取物理知識的同時，潛移默化地形成良好的科學素養。