重視高中物理教學過程 滲透培養物理實驗能力

邱仁和

摘 要：高中物理實驗探究能力是高中學生物理核心素養的重要組成部分，在新課程背景下充分利用高中物理教學過程培養學生的物理實驗能力是時代賦予我們的使命，也是國家和社會發展必然要求。本文對如何利用高中物理教學過程滲透培養學生物理實驗能力進行一些初步的探討。

關鍵詞：高中物理；教學；滲透培養；實驗能力

物理實驗能力是指運用物理實驗理解、驗證理論觀點以及借助物理實驗獲得新認識的能力[ 1 ]。物理實驗能力包括利用實驗思想方法來觀察和解釋自然界中的物理現象的習慣；利用物理實驗來分析和解決物理問題的意識；設計實驗來研究物理問題的能力；還包括選擇實驗器材順利完成物理實驗操作的能力；在物理實驗過程中采集實驗數據和處理實驗數據的能力；利用實驗數據得到物理實驗結論以及完美表達物理實驗結論的能力。

物理實驗能力是一種綜合性很強的能力，它涉及很多方面，培養高中學生的物理實驗能力不可能是一朝一夕、一蹴而就的事，因此高中物理教學要樹立培養學生物理實驗能力的意識，關注物理教學的每一環節的特點，充分利用物理教學的每一個環節滲透培養學生的物理實驗能力。

1 利用物理學史教育滲透培養學生的科學態度和科學方法

物理科學史上每一重大突破都是以實驗的重大發現為前奏，物理實驗教學應結合物理學史中的典型實驗范例進行科學方法教育[ 2 ]。因此在教物理學發展史過程中，應通過科學家事例滲透培養學生的科學精神和科學方法。

比如法拉第在研究電磁感應規律的過程，經過了千百次的實驗失敗和十年時間，充分體現其百折不撓的科學精神，實事求是的科學態度。又比如邁克爾遜干涉實驗設計，充分體現了對稱—類比—推理的物理實驗方法，能夠讓學生體會物理實驗研究中科學思想方法的重要性。

2 利用物理規律教學滲透培養學生實驗表述能力

物理規律的表達非常簡潔和高效，因此在物理規律教學過程中重視滲透培養學生對物理實驗結論的表述能力，并發現物理學中的美學思想。比如牛頓第二定律的表達，如何從a與F成正比，a與m成反比，最終寫成F=ma。其中如何將物理實驗結論科學表述，也是實驗探究能力的一個重要方面。

3 利用物理實驗演示教學滲透培養應用科學研究方法的能力

物理學家的科學方法很多都是需要我們認真研究的科學方法。其中，實驗推理法是物理學中應用最廣泛的科學方法，如帕斯卡實驗推理；理想化實驗方法屬于科學抽象方法，比如伽利略理想實驗方法；用實驗基礎上的分析—綜合法研究問題是很深刻的，又比如牛頓在實驗基礎上用分析—綜合法得出牛頓三定律[ 3 ] 。

在物理演示實驗教學中滲透培養物理科學方法，實驗觀察能力。如研究平拋運動的演示實驗，如何證明在豎直方向是自由落體，重點觀察什么方面；如何證明在水平方向是勻速運動，重點要注意哪些方面，教師的正確引導不僅可以培養學生觀察能力，也可以很好地培養物理實驗反思能力，還可以很好地培養物理實驗設計能力。

4 利用物理實驗教學滲透培養學生的物理實驗意識和實驗操作能力

物理實驗教學關注物理實驗的原理的分析，思考其物理實驗的科學方法，更需要從實驗的科學方法中體會其中包含的物理思想。在這個過程中，學生才能從高度上把握物理實驗，學生的實驗遷移能力才能得到培養，學生用物理實驗解決物理實驗問題的能力才能得到提高。比如：探究物體動能變化與外力做功的關系。方法①：做功方面可以用一根、兩根、三根橡皮繩的方法，改變外力做功，其它條件不變，這是控制變量法，動能的大小測量可以用小滑塊在光滑曲面上升的高度衡量，這是動能轉化為重力勢能來測量，這是轉化法。方法②：用驗證牛頓第二定律的實驗器材來做，這時外力做功約為mgs，這是理想模型的方法，mg≈T（繩子拉力），用打點計時器可以求出兩個點之間的速度v1和v2，從而求出動能的變化。兩種方法各自體現不同的物理思想方法，從實驗方法中提煉出物理思想，培養學生設計物理實驗來解決物理問題的意識和能力。

在學生實驗教學中滲透實驗知識教育和操作技能培養，逐步提高實驗操作能力。如驗證牛頓第二定律實驗中，如何計算繩子拉力，如何利用打點計時器正確進行打點，如何用打得到的紙帶測出物體加速度的大小，這些物理實驗知識與物理實驗的操作能力，都能得到較大的提高。

5 利用科學探究教學來培養學生物理實驗設計能力和數據處理能力

在科學探究過程中滲透培養學生物理實驗設計能力和實驗數據處理能力以及實驗結論的表達能力。比如在研究單擺的周期與可能和什么因素有關的實驗中，我們要用控制變量法來控制變量，探究單擺周期可能與擺長、擺球質量、擺動快慢等因素有關，我們要設計一系列實驗進行科學探究，從而得出全面的結論。這個過程最能培養學生的實驗設計能力和數據處理能力，也能最好地培養從數據分析中得到實驗結論的能力和表達實驗結論的能力。

6 利用物理習題滲透培養學生物理實驗的反思能力

物理作業滲透物理實驗分析能力培養。如高三物理實驗復習中的電學實驗設計，測量某電池的電動勢和內阻，如何根據所給器材，設計最合理的實驗電路。分析物理實驗的設計思想，有利于提高學生實驗分析能力。

將物理實驗能力分散到整個高中物理教學的過程中進行滲透培養，樹立以學生的終身發展為核心的教學理念，經過長年累月的不懈努力，全方位全過程一體化培養學生的物理實驗能力，才能達到全面提高學生物理實驗能力的目標。

參考文獻：

[1]陳芳桂.中學物理實驗能力的調查與研究[D]成都：四川師范大學，2007.

[2]盧麗楊.在中學物理教學中開展科學方法教育[D]福州：.福建師范大學，2001.

[3]趙文斗.物理教師應注意研究物理學的科學方法[J] 內蒙古教育學院學報，1997（6）：73-74.