物理实验教学中学生能力的培养
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作者: 殷华伟
摘 要： 物理实验教学是培养学生观察能力、思维能力、创新能力和科学素质的重要实践环节，如何在物理实验教学中提高学生的能力是物理教学中的重要问题。作者根据物理实验教学中的体验，提出了几点建议，以提高学生的综合能力。
关键词： 物理实验教学 综合能力 培养方法
现代教育的一个重要特点是把培养能力、发展智力作为培养人才的一个重要目标。实验教学作为培养人才的重要手段正日益受到重视。如何改革实验教学，提高实验教学质量，提高学生的综合能力，是关系到培养全面合格、适应社会主义市场经济需要的跨世纪人才的重要问题。物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理学中的基本概念、规律都来源于实验，是在实验的基础上，经过科学的推理、论证，上升为理论的，这就要求在物理教学过程中通过实验方法来培养学生的动手能力和创造能力。观察和实验，对培养学生的观察和实验能力、实事求是的科学态度，引起学生的兴趣都有着不可替代的作用。目前，实验是物理教学中的薄弱环节，改革实验教学以适应素质教育和创新教育的需求是物理教学中亟待解决的问题。那么如何改进实验教学，提高学生的能力，激发学生学习兴趣，增强学生学习的主体意识？我结合近年来在物理实验教学中的亲身实践，提出以下几点建议。
一、通过演示实验培养学生的观察、思维能力
物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，为学生在形成物理概念、得出物理规律之前营造出活生生的物理情境，使学生产生浓厚的学习兴趣。教师演示时要操作规范，程序有条理，现象明显，有足够的可见度，力求引起学生的好奇心，给学生留下深刻的印象。例如，在学习“简单的磁现象”时，演示自由转动的条形磁体的实验，提出问题：为什么当它静止时，总是指向南北方向？从而引起学生一窥究竟的心理，激发学生学习物理的兴趣和求知欲望。
演于实验要以培养观察能力、思维能力为重点目标。演示实验要告诉学生所演示的现象是什么，启发学生思考，从中得出结论。因此，在演示实验中，要展现条理清晰的物理图景，使之有利于学生在观察的基础上推进思维活动的深入发展。例如，在引入大气压强这一概念时，先演示“纸片托水”的实验，再提出问题：是什么把纸片上面的水托住的呢？引导学生得出“是大气压的作用”的结论，由此引入大气压强的概念。至此，学生的感性认识上升到理性认识。
二、通过学生分组实验，培养学生的动手能力和研究物理问题的能力
学生分组实验是认学生的实践活动为主的教学方式。实验活动既动手又动脑，当学生通过自己的辛勤劳动，取得了预期的效果时，他们才会真正体验到“劳动创造一切”的愉悦。这对于促进学生深刻地理解物理概念和规律、形成学生实事求是的科学态度起着十分重要的作用。
1.实验前的准备阶段――引导学生构思实验。实验课前必须让学生有充分的准备，认真阅读实验教材，明确实验的目的和原理，然后提出一系列相关问题让学生构思：测量什么量？难证什么结论？需用什么公式？用什么仪器？如何使用仪器？实验过程中实验步骤有哪些？如何设计实验表格？如何记录和处理实验数据？这些问题可引导学生完成对实验的整体构思。
2.实验进行阶段――指导学生做好实验。实验教学的目标是培养学生把构思实验变成做好实验的实际动手能力。因此，学生通过实验应达到六“会”，即会选择实验器材，会按步骤操作，会观察记录，会分析处理数据，会得出实验结论，会写实验报告。
3.实验后的分析总结――指导学生归纳实验。通过对实验的分析总结，进一步巩固和提高学生的实验技能，帮助学生建立、巩固、深化物理概念和规律，使学生对物理概念和规律有更深刻的理解，并拓宽学生的知识面，从而培养学生研究物理问题的能力。
4.注意对学生科学品质的培养。比如，学生在进行实验的过程中，应具有从实际出发、尊重事实、实事求是的科学态度，不允许有随意更改实验数据的不严肃行为，培养学生一丝不苟、不怕困难、严格按照规程操作的优良作风。若实验失败，则引导、帮助学生查找原因，重做实验，以培养学生坚韧不拔的科学精神。
三、重视学生课外实验活动，拓展学生理论联系实际的能力
培养学生的实验能力，还必须注意将课内实验与课外实验有机地结合起来，因为课外实验是学生独立自主的实践活动，在选题、取材、时间、空间上都比课内实验具有较大的灵活性。在课外实验中，通过物理小实验、小制作，激发学生兴趣，发挥学生的创造性。例如学过凸透镜、凹透镜的光学性质后，组织学生安装简单的照明电路；学过弹簧伸长的长度与受外力成正比后，让学生自制测力器。对每一次课外实验，教师对每次可适当给予指导和合理引导，提出建议，使得学生能够独立操作、独立思考和独立解决问题，使学生的思维空间得到拓展，能更好地培养学生的实验能力。实践证明，虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或不规范，但学生的自主性、参与性高，尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程，是在其他途径中无法体会到的。因而凡在课外爱好做实验的学生，多数具有思维广、领会快、爱动手、爱钻研和独立学习能力强的特点。由此可见，开展课外实验活动是增强学生实验能力，培养其理论联系实际能力的一项重要措施。
四、培养学生撰写一般实验报告的习惯
学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告是整个教学中的最后一个环节，也是对整个实验内容完整系统的总结，评价实验结果，对实验现象的感受，将阶段性总结又提高到了新的高度。严把实验报告这一关，既体现学生总结能力、书面表达能力的培养，又能为培养严肃认真的科学态度和写好科学论文打下基础。在批改实验报告时要注意学生思维的火花，如对某个问题的独特看法，对某项操作的有益建议，对实验的改进意见，等等，要给予鼓励，并要及时与其讨论，让师生都有所收获。这样做，既能延伸实验课的教学，使之与理论课的教学有更深层次的交汇与渗透，又能提高学生的动手技能。
五、建立开放式教学体系，加强学生实验结果的交流，提高实验能力
在物理实验教学中，教师要注重学生之间实验的交流，通过实施开放性的实验方法，激发学生对新奇实验产生浓厚的兴趣，开动脑筋积极思维。应抓住时机启发诱导，让学生发挥自己独特的思考方式和采用不同的解决问题的途径。同时，诱发学生相互竞争，设计更多更好的实验方案。通过成果交流，不同层次的学生都有一个展示自己成果的机会，使学生产生兴奋感和自信心，提高学生的内部学习动力。学生间的启示和相互点拨，可丰富知识、拓展思维，通过交流，学生对问题的理解会更加全面和深入，对实验的原理和操作有本质的理解，养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，使实验能力从本质上得到极大提高。
总之，物理教学中各类实验教学目标的侧重点虽不同，但通过实验培养学生能力，倡导素质教育的指导思想总是相通的。各类实验的优势是一个和谐互补的统一体。我们既要让学生掌握物理实验的有关知识，又要让学生掌握利用物理实验研究问题的思维方式和实际技能，从而培养出具有创新精神和创造能力的创造型人才。
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