淺談初中學生物理實驗能力的建構及培養

韋志仕

【摘要】在新一輪的課程改革背景下，物理學科的教學活動從注重知識的積累逐漸轉向實驗探究技能的方向發展，學生在探究過程中掌握更多科學的研究方法，對培養學生操作技能和創新意識有著重要的意義。因此，在物理實驗課上，加強對學生物理實驗能力的培養，是物理教學的重要環節。

【關鍵詞】物理教學;實驗技能;探索精神;創新意識

一、引言

實驗課程作為物理教學的重要組成部分，通過實驗操作，激發學生學習物理知識的興趣，提高他們的動腦和動手能力，同時有利于培養學生良好的品德素質，促進科學世界觀的形成。新課改以來，物理課程的基本理念發生了巨大轉變，更加注重學生全方位地發展，更加注重理論與實際生活相結合，實現學習知識與實踐探究齊頭并重，從而讓學生的學習方式更加豐富。此外，在授課過程中要把學科和科技熱點結合起來，促使學生更加關注科技并調動他們的創新意識。教師在教學過程中也要協調好與學生的互動關系，構建新的評價體系。在新課改的背景下，教師應該認識到物理實驗教學的重要意義，并努力提高實驗教學質量。但是，在今天，實驗教學仍然是一個十分薄弱的環節，給課程改革帶來一定的難度。初中物理教師如果能夠在教學中有意識地構建和培養學生的實驗能力，提高學生的實驗技能，將對初中物理教學起到巨大的促進作用。

二、新課程下物理實驗教學的現狀

近幾年來，隨著課程的改革和普實工作的開展，特別是義務教育均衡發展全面鋪開，各類初級中學都配備了標準的實驗室，部分實驗器材得到了進一步的充實，使實驗教學條件有了明顯改善。但在農村中學，原來的儀器設備短缺十分嚴重，加上新教材安排的實驗數量增多，增加的這部分器材和設備也只能達到實驗的最基本要求。另外，即使有了高標準的實驗室和先進的儀器設備，并不等于學生的實驗能力就真正提高了。因為雖然課程改革使教學方向有了較大的轉變，但教師的意識并沒有提高到這一層次，沒有真正地去貫徹課改精神和要求。其原因主要有二：其一，在現實中應試教育依然存在，素質教育并沒有真正落實;其二，社會衡量教師教學質量和學校優劣依然以升學率高低作為標準。這使得大多數教師仍把重點放在知識傳授方面，實行的仍舊是題海戰術，利用老一套方法來提高學生的學習成績，沒有創新教法。對于實驗教學，教師仍然是重在演示、講解，以講實驗代替做實驗的現象仍然很普遍。

從以上存在問題來看，現在大部分學生的動手實驗能力還是有待提高，實踐才能出真知，才能促進學生把課本的知識有效內化成自己的能力。而如何改變現狀，促進新課程的改革，是值得我們每一位物理教師深思的問題。

三、構建和培養學生實驗能力的方法

物理學科離不開實驗，打好實驗的基礎才能建好學科的高樓。可以說所有的物理知識都是在實驗的基礎上建立起來的。實驗教學的主要目的就是培養學生的實踐能力，提升他們的探究能力，培養他們的團隊精神和獨立操作意識。那么如何構建和培養學生的實驗能力呢？筆者結合多年的執教經驗和感悟，從以下幾個方面來談談自己一些粗淺的見解，以期能給學科建設提供些許參考。

1.培養學生使用基本儀器的技能

做好物理實驗的第一步，就是讓學生正確認知和使用基本的儀器。在實驗操作之前，物理教師有必要普及儀器的構造、原理、用途，這是順利進行物理實驗的前提。

（1）對于熟悉各種儀器的使用原理和操作方法做到心中有數。每種實驗儀器的原理各不相同，使用方法也不一樣，因此必須讓學生懂得各種儀器的基本原理和其使用方法。例如天平實質上是個等臂杠桿;體溫計有“縮口”，故讀數時可以離開人體，而實驗室溫度計沒有“縮口”，故讀數時不能離開被測液體等，這些都是需要學生在實驗之前用心積累的。

（2）弄清各測量儀器的量程。學過物理的人都知道測量儀器都有一定的量程，所以學生在使用各種測量儀器前，一定要弄清儀器的量程，并且能正確判斷所測對象的情況，知道應該選用何種量程的儀器，避免量程過大而造成讀數不準確或量程過小而可能損壞儀器。

（3）在使用測量儀器前，要學會調節測量儀器歸到零點。如電流表、電壓表、彈簧測力計，在使用之前指針往往沒有指在零點位置，要讓學生學會調整零點，以保證實驗的順利進行和測量結果的準確性。

（4）學會正確讀數。實驗前，首先讓學生掌握各測量儀器的讀數方法，做到正確讀出儀器的分度值。不同的測量儀器有不同的讀數法，學生必須領會，同時，讀數時，讀數的姿勢要規范。例如讀量筒上數據時，眼睛應平視，不能夠仰視或俯視;在讀安培表等數據時，視線一定與刻度垂直，并且正對指針，估計讀數四舍五入等，這些都是基本的讀數常識，需要學生做好知識儲備。

2.切實重視課堂演示實驗，提高學生學習物理的興趣

實驗教學成功與否的關鍵是能否將教學效果最優化，是物理實驗教學能否調動起學生的濃厚興趣。調動學生興趣的重要一步就是要在實驗操作之前的課堂演示中激發學生的好奇心和學習動力。在初中階段，學生年齡小，生活經驗不足，對于抽象的物理現象、概念、定理的理解往往存在一定的難度。在課堂演示教學中，教師如果引導得當，實驗現象明顯，可讓學生學習物理的興趣大增;若引導得不好，實驗現象不明顯或實驗結果不正確，不但會誤導學生，而且會讓學生失去學習的興趣和信心。因此，為了做好課堂實驗教學，教師要認真備好每一節實驗課，課前做好充分的實驗準備，以保證實驗的準確性。教師在課堂上要認真做好每一個演示實驗，并且保證實驗操作規范，將典型的物理現象生動、有趣、鮮明地呈現在學生的眼前，并正確引導學生觀察和分析物理現象，激發學生的求知欲望，讓學生主動地去思考物理現象中所隱藏的物理規律。此外，要通過實驗來指導學生觀察和分析，培養學生對于物理實驗的感情，提升他們的思維能力。教師通過演示實驗，將實驗方法、操作技能、科學態度等傳授給學生，對學生產生積極的影響，在潛移默化中提高學生學習物理的興趣。

3.認真上好學生分組實驗課

教師可以將學生分成若干小組。在實驗室里，小組成員互相協作進行實驗，有利于培養合作精神，也有利于團體探究。在進行學生分組實驗時，教師可以按照如下的思路進行引導。

（1）就實驗相關的現象提出合理的問題。這樣可以讓學生在實驗前先動腦思考，既可培養學生的思維能力，又能夠為實驗做好充分準備。

（2）向學生講解儀器的構造、用途和正確的使用方法。學生只有在正確了解各個儀器的原理和用途之后，才能設計出科學合理的實驗方案，為順利正確地實驗打下基礎。

（3）引導學生自行設計并進行實驗。這一過程既是學生團結協作，也是學生充分發揮個人聰明才智的關鍵環節。但學生能力畢竟有限，因此教師應隨堂指導，幫助學生排除實驗中出現的故障，并提醒學生學會正確地進行觀察、測量、讀數和記錄數據。

（4）引導學生正確處理和運用實驗數據，進行初步的分析，并概括出實驗結論。學生通過實驗得到的數據，并不一定盡心如意，由于實驗儀器、操作失誤或實驗誤差的存在，有些實驗小組的數據或許不能得出正確的實驗結論。這時，教師應加以正確引導，讓學生找出問題所在，并加以改進，千萬不能責怪學生，說學生的不是。

（5）對實驗結果進行總結、評估。在這一環節，教師可讓幾個實驗小組的學生代表發言，展示本組的實驗數據，分析得出實驗結論。無論實驗結論正確與否，都可以鍛煉學生的語言組織和表達能力，并對學生的動手實驗結果給予充分肯定，鼓勵學生要以科學、積極的態度對待物理實驗。

4.將驗證性實驗改為探究性實驗

普魯塔戈有句名言：“學生是一把需要點燃的火炬，而不是一個需要填滿的容器。”教育的目標就是教學生學會獨立做事。在新課改背景下，教師應轉變觀念，改變之前“學生實驗作為驗證規律的手段”的做法，把更多的驗證性實驗變為探究性實驗。如，在做影響電磁鐵磁性強弱的實驗時，可以這樣安排：教師先用一個電磁鐵吸引一鐵塊來說明通電的電磁鐵有磁性，然后提出問題：“電磁鐵的磁性有強弱之分嗎？如果有，怎樣去辨別呢？”學生經過一番討論之后，提出了區分電磁鐵磁性強弱的不同方法。教師接著提問：“電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關呢？”此時學生個個躍躍欲試，急于把問題弄清楚。這個時候，教師就可以向學生介紹實驗器材，引導學生自行設計實驗方案并進行實驗。在學生動手實驗觀察到現象后，再讓學生進一步討論，得出規律，最后教師進行總結和評估。這樣就把一個純粹的驗證規律的實驗變成了一個學生主動去探究其規律的探究性實驗，更能增強學生的實驗興趣。

通過探究性實驗，教師可以逐步引導學生通過自身的探索經歷來證明其發現的科學性，并對學生的探索結果進行合理的評估，從而增強學生獲取知識的滿足感，使其體驗到科學探究的樂趣。

5.引導學生利用身邊的事物或自制教具進行課外小實驗

“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗。”這是物理教育家朱正元教授的一句名言。自制教具和改進儀器是每個物理教師應盡的職責和必備的素質。自制教具，特別是少花錢的簡易教具，不但可以解決學校儀器短缺的問題，而且是培養師生創造能力的重要途徑。

新的物理教材中安排了相當數量的小實驗，有些小實驗利用身邊的一些事物就可以進行。例如用雞蛋、硬紙片、水的杯子做慣性實驗;用玻璃杯、水和硬紙片做大氣壓存在的實驗等，這些器材可直接在現實生活中找到。而像“潛望鏡”“小孔成像”“照相機”“土電話”等小實驗，則可以引導學生自己制作儀器進行。在課堂之外，結合課程內容的進度來安排一些別開生面的課外小實驗，不僅可以擴大學生的知識廣度和深度，而且可以刺激學生獨立自主學習的興趣并提高其思維和創造力，深化其對物理學科的學習熱情。

6.定期開放物理實驗室

不可避免的是，因為學校條件和課程安排的限制，未必能充分滿足每一個學生的實驗需求。因此，教師應該盡可能地為學生開放實驗室，給學生提供一個發揮自身能力的良好環境，讓學生有更多的時間自己動手去探索物理現象及其規律，進一步完成課堂上沒有完成的實驗任務。與課堂實驗相比，利用課外時間進行實驗，學生掌握的時間更加充足，更能培養獨立思考、設計并進行實驗的能力，培養學生的創新能力。因此，定期開放物理室，可以為培養學生的實驗能力提供有利條件。

四、結語

綜上所述，在教學中構建和培養學生的實驗能力，主要包括培養學生的觀察能力、實踐能力、思維想象能力、理解和表達能力、獨立工作和發展創新能力。物理新課程的改革決定了物理學科的教學要使培養學生物理課程知識與物理實驗能力雙管齊下，要掌握基本的科學探究能力，并且在基礎的學習階段受到科學態度和科學精神的熏陶。教師在教學中要注重構建和培養學生的實驗能力，有效地激發學生的求知欲，讓他們在實踐中領略大自然的奧秘，從而培養他們勇于探索的精神。希望本文拋磚引玉，能為廣大的初中物理教師在努力培養和提高學生的實驗能力方面提供點滴的啟發。

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