物理實驗教學中如何培養學生的科學素養

於偉東

摘要：在進行物理實驗的教學過程中，盡自己的能力給學生創設實驗條件，并能大膽放手讓他們去實踐，給予學生們充分的時間和空間，和他們一起進行科學的探究活動。這樣做的好處在于：充分調動了學生的學習興趣，培養了學生的實驗能力，從而養成科學的素養。

關鍵詞：創設實驗條件 學會放手 科學探究 科學素養

我們知道，物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。《物理教學論》認為，人類的物理知識主要來源于對自然的觀察，特別是來源于物理實驗，通過物理實驗的教學，可以激發學生的學習興趣，培養他們的觀察能力，掌握科學知識與技能，養成科學的行為習慣。所以，如何實現良好的物理實驗教學，對于中學物理的教與學顯得尤為重要。

下面，筆者就自己的教學實踐體會，來談談如何進行有效的物理實驗教學。

一、創造實驗條件，培養學生的學習興趣

常言道：興趣是最好的老師。激發學生的學習興趣，令學生愿意學，喜歡學，比跟學生講許多空洞的大道理要有效的多。例如，在講到光的色散時，我除了用三棱鏡分解太陽光以外，還問學生們有沒有見過彩虹，事實是有一些學生真的沒有見過，于是我說：今天老師給你們變一條彩虹出來。學生們的興致馬上高漲，隨后就帶學生來到室外，把洗車用的水管接上水龍頭，將水流噴霧狀打開，背對太陽光，就可以看到一條清晰的彩虹懸于空中，然后引導學生觀察其中色帶的特點，學生們馬上就記住了太陽光可以分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等色光。許多學生把這件事寫入作文，并稱是物理老師讓他們第一次看到了彩虹。

還有，由于學校地處鄉鎮，實驗室儀器不夠完備，我就盡自己所能自制了許多教學儀器。如在教學機械能與內能的相互轉化中，我就去小商品市場買了電子引火槍，然后在一個裝棉簽的塑料盒上鉆個孔，把引火槍頭伸入其中并用密封膠加以固定，這個小裝置用了許多年，教學效果非常好。在講到玻璃在高溫時可以變成導體，我也自制了一個裝置，在一塊木板上固定一個燈座，擰上白熾燈，并且和一個廢舊的白熾燈的玻璃柱串聯，接通電源，白熾燈不亮，當用酒精噴燈給玻璃燈柱加熱后，白熾燈會慢慢亮起來，教學效果也是非常好，很好地調動了學生的學習積極性。在講授潛水艇的浮沉原理時，我自制了浮沉子，在一個大的雪碧瓶中裝入大半瓶的水，再把一個小口服液瓶口朝下，放入雪碧瓶中，然后擰緊瓶蓋，就做好了一個浮沉子。上課時，我對學生說：今天給大家表演一個魔術，同學們馬上提起了精神，睜大了眼睛，通過手的輕輕擠壓，小瓶子就下沉，輕輕松開手，小瓶子又浮上來。同學們非常好奇，他們當然不相信我有什么魔力，但確實勾起了學習的興趣。

在我們做某些演示實驗的時候，由于觀察對象比較小，學生的距離又比較遠，演示的效果很不理想，我也想了一些辦法進行改進。比如，在探究水的沸騰實驗時，氣泡體積很小，變化不明顯，還有溫度計的示數也因為距離遠而看不清，我就借助展示臺上的實物投影功能，放大后投到屏幕上，效果非常好。試想，如果老師在講臺很有興致的做著實驗，可是底下的大多數學生根本就看不清實驗的細節變化，只是聽老師講的頭頭是道，長期以往，學生就會慢慢失去對這門學科的興趣。

二、學會放手，讓學生有更多的機會自己動手，從而培養其操作能力

我們深知，物理學作為理工類的基礎學科，學生的實踐操作能力是非常重要的，良好的動手能力會讓他們受用終身。所以，在教學過程中，我漸漸學會了放手，例如，在做探究凸透鏡成像規律實驗時，我沒有告知學生透鏡的焦距，要求他們自己想辦法測量（我在每個實驗桌上準備了平行光源），當然，有的小組成員直接跑到太陽光下，也完成了測量。再如，在教學磁場對電流的作用時，我從網上購買了一些小磁體，分發給學生們，再給了他們一些漆包線和導線（電池自備），并作了一些必要的指導，要求他們周末在家做一個電動機模型，學生們拿到器材后興致很高，有幾組學生的模型確實轉動了，他們還拍了視頻，分享在班級的qq群上。對于初二的學生，我還組織了部分學生成立了物理興趣小組，利用活動課的時間，每周安排一次活動，在那些活動課上，興趣小組的同學們在我的指導下制作了“土電話”、“小孔成像”、“驗電器”、和“橡皮筋測力計”等等。正是通過這平時點點滴滴的動手機會，讓學生們的實驗操作能力得到大幅提高，也使他們深深愛上了物理這門學科，這大概就是專家們常說的“聽不如看，看不如做”吧。

三、注重科學的探究過程，培養學生的科學素養

由于應試教育的急功近利，我們許多教師在傳授知識時習慣于重結果輕過程，最后往往事倍功半，導致學生們知道“是什么”，而不知道“為什么”。這樣做，是不利于學生掌握科學知識和技能，更不利于科學思維的養成。我認為教師要注重物理實驗的科學探究過程，讓學生參與其中，最后經過分析總結獲取知識。

例如，在“浮力的大小與什么因素有關”的教學中，我首先提出問題：為什么人們可以浮在死海而不會下沉？

學生猜想：浮力的大小可能與液體的密度有關。

然后我做了一個模擬實驗：把一個雞蛋先放在清水中，雞蛋下沉，然后在清水中不斷加鹽并攪拌，雞蛋浮起，從而得到初步驗證。然后我又進一步設疑：能否通過定量的測量加以驗證呢？通過大家的積極討論，學生們想出了在彈簧秤下面掛一個物體，令其分別浸沒在清水和鹽水中，通過讀數清楚地說明浮力的大小與液體密度有關。

又如，當我們在探究浮力與物體排開液體體積的關系時，我先準備了一大桶水，將一個排球放在水中，讓學生們慢慢把排球壓人水中，并感受其中用力的變化，通過對排球的施力感受后，學生們得到猜想：浮力的大小和物體排開液體的體積有關。然后，我又提問：能否通過定量的測量來驗證其中的關系嗎？

學生們經過熱烈的討論后，馬上就找到了方法：在彈簧秤下掛一個物體，讓其在水中部分浸入和全部浸沒，通過比較讀數的不同，從而驗證了猜想。

總之，在進行物理實驗的教學過程中，我盡自己的能力給學生創設實驗條件，并能大膽放手讓他們去實踐，能夠給予學生們充分的時間和空間，和他們一起進行科學的探究活動。這樣做的好處在于：充分調動了學生的學習興趣，培養了學生的實驗能力，從而養成科學的素養。

參考文獻：

[1]李新鄉.物理教學論[M].科學出版社，2005.

（作者單位：江蘇省昆山市錦溪中學）