高中物理教學中學生實驗能力的培養探討

謝芳海

（江西省新余市新鋼中學，江西 新余 338000）

物理學科具備很強的實驗性，通過物理實驗學生可以更好地認知物理，了解物理中定理的具體含義。況且，很多物理定理的產生都是物理學家通過一次次的物理實驗證明的，所以物理知識是依附于物理實驗之上的，培養高中學生的物理實驗能力可以開拓學生的解題思路，有助于提高學生的動手操作能力。

一、培養學生的觀察能力

高中物理實驗不同于化學實驗，不需要一個較漫長的實驗過程，高中物理實驗包含動能、電能實驗，所需時間較短，所以高中生在進行物理實驗時必須要集中精力留心觀察實驗現象。例如，在進行使用打點計時器的物理實驗時，物理老師可以先演示一遍打點計時器的使用方法，引導學生要認真觀看使用步驟，學生在進行實驗時，按照物理老師的實驗步驟使用打點計時器，觀察能力不僅僅在觀察老師操作這一個過程，也會應用到具體的實驗操作過程中，例如在進行研究彈力與彈簧的關系的物理實驗時，首先要用肉眼觀察彈力與彈簧長度的關系，眼睛看到的現象更有利于證明實驗數據的合理性，也為實驗結論的提出提供了現象理論依據。觀察是物理實驗的一個重要過程，不能忽視實驗的任何一個小細節，也有助于培養學生嚴謹和細心的學習習慣[1]。

二、培養學生歸納數據以及總結能力

物理實驗的實驗目的是為了證明物理定理，而培養學生處理數據以及總結的能力，就是培養學生將實驗現象證明物理定理的能力。首先要培養學生記錄數據的能力，進行一組或者數組物理實驗，要培養學生分辨有效數據的能力并進行記錄，一個實驗結論的提出需要三組以上的實驗數據，物理老師要引導學生記錄數據時要遵循一定的規律，便于直觀的得出實驗結論。第二是培養學生歸納數據并且總結物理結論的能力，例如在測電源的電動勢和內電阻的實驗時，教師可以引導學生用圖像法記錄實驗數據，通過圖像得出電源的電動勢和內電阻。培養學生歸納數據以及總結的能力就是開拓學生物理思維的過程，這一過程要引導學生將物理與數學學科相結合，合理地運用數學方法得出實驗結論。物理老師如果遇到得不出實驗結論的學生，也可以引導由實驗結論反推實驗數據，因為每一個物理實驗都是教材中的物理定理設置的，物理老師可以引導學生帶入物理公式，證明實驗數據是否合理的過程也是實驗能力培養的重要因素。結論總結的過程就是學生匯總能力的逐漸形成的過程。

三、培養學生實驗設計能力

正常的物理實驗是由物理教材或者物理教師安排設置的，學生只要按照教材中的實驗要求進行物理實驗即可。如果學生具備了自主設計物理實驗的能力，這才算得上是真正的實驗能力，所以在進行物理實驗教學時，物理老師應該要重視培養學生設計實驗的能力。設計是從模仿開始的，物理實驗的設計可以按照教材中物理實驗的設置方式，設置一個物理問題，物理老師引導學生一步步尋找理論依據，并且合理設計實驗目的、實驗器材以及實驗步驟，并且自主研發數據處理方法，得出實驗結論。設計新的實驗過程則是對物理定理進行了更深層次的思考，在進行自主設計的實驗的過程則是對自主學習效果的檢驗。培養學生實驗設計能力就是培養學生探究式學習的過程，有利于學生綜合素質的全面發展，提升學生的物理水平，培養學生的理性思維和邏輯思維，物理實驗設計能力的培養也有助于化學或者生物實驗設計能力的提升，這便是培養學生實驗能力的最大的效益[2]。

四、培養學生發散思維能力

由于物理實驗課需要走動、交流等活動，容易產生課堂氛圍混亂的情況，所以物理老師在進行物理實驗教學時應該控制好實驗場面，不能讓學生蒙混過關、敷衍了事。進行物理實驗的教學不僅僅是提升學生的操作水平，更多是為了提升學生的發散思維，物理老師要引導學生舉一反三，不僅僅要學會從實驗數據得出實驗結論，也要學會從實驗原理、方法、數據處理、結論等各個方面進行發散思考，去反思誤差產生的原因以及實驗數據變化的過程，這是實驗數據的沉淀，思考的過程就會培養起學生的發散思維，促進學生的創新能力，有助于學生發現更多的物理奧秘，從而促進學生物理水平的全面提高。

五、培養學生合作實驗能力

物理實驗的順利進行離不開小組的合作分工與資源共享，一個物理實驗結論的得出需要多個步驟，僅靠一個學生進行物理實驗不僅效率低浪費時間，而且也會因為一個人手忙腳亂影響實驗數據，所以培養學生合作實驗能力也是培養學生實驗能力的重要環節。物理老師要根據不同學生的學習狀態和學習能力進行劃分小組，并且小組成員能夠自主分工，合理安排準備實驗器材、記錄數據的成員，并且一起討論進行數據分析，得出實驗結論。通過合作實驗的方式更能促進學生之間取長補短，學習他人的優勢，補給自己的劣勢，形成一個更加強大的實驗小組，更能激發出每一個小組成員的潛力。通過反復的合作實驗過程，可以逐漸培養小組成員之間的默契程度，有利于今后解決更大的物理問題、促成更好的物理實驗成果[3]。

結束語：

綜上所述，物理學科是基于物理實驗的理性學科，培養學生的實驗能力有助于學生更好地感知物理知識，可以通過培養學生觀察實驗的能力、培養學生歸納數據及總結的能力、培養學生設計實驗的能力、培養學生發散思維能力以及培養學生合作實驗能力這五個方面，綜合提升學生的實驗能力，從而促進高中物理教學的有效性，促進學生綜合素質的發展。