淺談在初中物理教學中培養學生的實驗能力

孫博文

吉林省公主嶺市二十家子中學校 吉林 公主嶺 136109

物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學，實驗教學能為學生正確認識事物及客觀規律提供事實依據，又能培養學生觀察現象、實驗操作能力、分析歸納思維能力、研究能力和創新能力。因此物理實驗教學環節應成為培養學生實踐能力和創新精神的重要教育資源，如何開發利用好這塊資源培養學生的實驗能力，下面是我在近幾年初中物理實驗教學中所進行的一些嘗試。

一、注意引導，培養學生的觀察能力

觀察能力是中學物理實驗能力中的基礎能力。由于中學學生注意力容易分散，活動常常不具有明確的目的性，那個事物刺激性強，就被那個事物所吸引，而對那些應該觀察的現象卻“視而不見”，或者是漫無目的的看。因此，在初中階段物理教學中，教師在進行演示實驗和指導學生實驗時，應引導學生有目的地去觀察，有方向地主動思維，從而獲得有關知識。如“水的沸騰”這一現象學生在日常生活中已經司空見慣，在做這個演示實驗時他們往往不太在意，這時就應該指導學生觀察水沸騰時氣泡在上升的過程中的體積變化情況及在液面上的破裂放氣情況，以幫助學生對“沸騰”的概念形成正確的認識。總之，只要引導得當，就能使學生的觀察能力逐漸敏銳起來，并激發學生的思維和聯想。

二、加強動手，培養學生的實驗操作能力

實驗操作能力是中學物理實驗能力中的基本能力。人的能力是在實踐活動中，不斷地形成，發展和鞏固起來的。學生只要通過實際動手實驗，才能不斷地形成具有實驗能力。但是，學生動手做實驗若只是按照課本機械地操作，則不僅不能培養學生的實驗能力，相反會削弱學生對物理實驗的興趣，挫傷學生動手實驗的積極性。因此，教師在物理實驗課中必須充分發揮學生的積極主導作用，有計劃，有針對地指導學生實驗，以逐步提高學生的實驗操作技能。初中物理實驗中用到的基本儀器的能力，實驗前要使學生了解儀器的構造原理及使用儀器的基本要求，然后再進行操作。還要配合教學鼓勵學生自己平時多動手做小實驗，小制作，養成愛動手的好習慣。有的同學用常用雞蛋，膠水，一些重物及裝飾物品若干自制不倒翁：在雞蛋的尖頂端開個小孔，用吸管或其他任何方式將蛋清，蛋黃取出，形成較完整蛋殼。將小重物放入雞蛋中，用膠水固定在底部，用裝飾品或顏料將雞蛋外部按喜好裝飾即可。操作及現象：將其左右壓倒，仍頑強的恢復到豎直狀態。原理解釋：不倒翁不會倒，一方面因為它的結構上輕下重，重心很低；另外，當它向一邊傾斜時，重心和桌面接觸點不在同一條鉛垂線上，重力作用會使它擺動回原來的位置。學生動手能力增強了，又可以促進思維，增加學習的興趣。

三、啟發思維，培養學生從實驗中歸納出物理基本規律的能力

實驗探究的目的是要得到或驗證物理規律。對于初中學生來說，重點是前者。如進行“焦耳定律”這一節的教學時，在做研究電流產生的熱量和那些因素有關的實驗之前，先按不同條件下觀察到的現象及初步結論列一記錄表格，邊實驗邊記錄，實驗全部完成后，再由學生進行討論，總結歸納出焦耳定律的定性描述。這樣處理教材不但可以啟發學生的思維，培養學生分析歸納能力，同時還可以活躍課堂氣氛，調動學生學習的積極性。又如，我在講分子的熱運動時，分別給相臨座位的兩個學生每人一杯熱水和一杯冷水，讓他倆同時往杯子里的水中注入一滴紅色墨水，過一會兒，就觀察到熱水中的紅色墨水很快地而且均勻地擴散開來，而冷水杯中的紅色墨水卻仍聚集一團，擴散緩慢，幾乎沒有動靜。實驗表明，溫度越高，分子做無規則運動的速度就越大，所以大量分子做無規則運動的速度跟溫度有關。實驗中，通過自己動手做做，自己再進行分析、總結，學生能透過具體的物理現象，理解并總結出抽象的物質運動的規律，從而提高了邏輯思維能力。

四、改進物理實驗教學方法，培養學生的創新能力

1、盡可能做到“一個物理規律可用多個實驗來探究，一個或一套器材可探究多個物理規律”如在探究“流體流速與壓強”的關系時，我和同學們一起設計了這樣幾個實驗：硬幣跳高向兩平行放置的紙中間吹氣用玻璃管向兩靠近的乒乓球間吹氣將乒乓球壓入漏斗內，用嘴向漏斗細口吹氣用一支兩端開口的玻璃管，將其一端豎直插入有顏色的水中，再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹氣。這樣通過多個實驗探究同一個物理規律，不僅讓學生感到通過探究所獲得的結論是可靠的，更讓同學們感到課本上的實驗不是唯一的，可以用不同的器材、不同的實驗方法進行實驗，這樣有利于發展學生的個性，活躍學生的思維，可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望，使之達到不同層次創新能力培養的目標。

2、在物理實驗結論的應用與延伸中引導學生創新。掌握知識的最終目的是應用知識解決實際問題，從而進一步鞏固和延伸所獲取的知識并向知識與技能的深度、廣度作更進一步的探索。如通過實驗探究獲得了物態變化的規律后，及時向學生介紹了“神州飛船”發射中應用到的抗高溫材料、“熱管”技術等，同時我又啟發學生進行創新聯想“假如你是一位建筑師，你如何運用所學的物理知識使你們的居室一年四季保持舒適的溫度呢?”同學們說出了許多方法，有一位同學的想象非常有創意“用某種材料，把它填充在墻壁內，室內溫度升高時，它熔化吸熱，阻止溫度升高，當溫度降低時，它的液態就凝固放熱，阻止溫度降低，從而始終使室內溫度保持在一個舒適的溫度，還可以將外墻壁的顏色設計成可變式，冬天為深黑色，夏天為白色。”對于他富有創造力的想象以及其他同學“異想天開”的想象，我都能及時給予鼓勵，同學們的創新欲望得到了提高。

總之，培養學生實驗能力，有助于學生建立正確的物理概念，物理規律及應用物理知識，從而培養學生熱愛科學，勇于探索的精神，培養學生科學實驗素養，培養學生探索能力和創新能力，為培養二十一世紀高科技人才奠定基礎。因此，探索中學物理實驗內容并對學生實驗能力切實加以培養，是物理教學中的一項重要任務。