中學物理教學中學生實驗技能的培養(yǎng)

孟廣琴 胡承忠

摘 要：中學物理實驗有演示實驗、師生互動實驗、分組探究實驗、課外實驗四類。簡要探討一下中學物理教學中學生實驗技能培養(yǎng)的策略。

關(guān)鍵詞：中學物理；實驗；主體

物理大綱要求：培養(yǎng)學生初步的觀察、實驗?zāi)芰?，初步的分析、概括能力和?yīng)用物理知識解決簡單問題的能力。新課程的理念是從生活走向物理，從物理走向社會。

一、中學物理教學中學生必須掌握的實驗技能

1.中學物理教學中的實驗儀器

中學物理實驗的基本測量儀器主要有：刻度尺、秒表、量筒、天平、壓強計、測力計、溫度計、伏特表、安培表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表等。

2.中學物理教學中實驗儀器的使用方法

（1）選用適當量程，避免量程過大造成讀數(shù)誤差或超過量程損壞儀器。（2）使用儀器時應(yīng)調(diào)整零點，使學生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點或校正零誤差的習慣。（3）要讓學生掌握讀數(shù)的一般方法，最重要的是會讀出儀器的最小分度值，學會估讀。同時，讀數(shù)的姿勢要正確。如使用量筒讀數(shù)時，眼睛視線應(yīng)與液面凹處或凸處保持相平，不能仰視或俯視；使用安培表、伏特表讀數(shù)時，注意視線與刻度盤垂直，并且正對指針，估讀采取四舍五入的方法。（4）要掌握儀器的構(gòu)造原理，這樣便可理解其使用方法和規(guī)則。

3.中學物理教學中的實驗技能

（1）了解實驗?zāi)康?、實驗原理和設(shè)計思想；（2）會利用各種實驗方法進行準確的測量；（3）能動手實驗，仔細觀察，認真讀數(shù)、記數(shù)，最后整理數(shù)據(jù)，畫出圖像，對實驗結(jié)果能夠做出解釋；（4）能正確、熟練地按照操作規(guī)程使用實驗儀器；（5）能分析實驗誤差產(chǎn)生的原因并嚴格控制在有效范圍之內(nèi)；（6）能檢查并處理在實驗中出現(xiàn)的簡單故障；（7）在教師的指導下能與同學合作進行一些有意義的探索性實驗；（8）能根據(jù)現(xiàn)有知識和學過的實驗方法及原理設(shè)計出創(chuàng)新性實驗。

二、中學物理實驗類型

1.演示實驗

演示實驗可以將一些抽象的物理概念和規(guī)律變得較為生動形象，使學生更好地接受；還能將教師的感情、思維方法、操作技能以及科學作風等形象地展現(xiàn)出來，使學生受到深刻的感染，學到更多的內(nèi)容。

2.師生互動實驗

在課堂引入中、探究中或訓練中運用，實驗時間可長可短，實驗形式多樣，不遵循完整的實驗步驟，學生在老師的引導下學習，可以少走彎路，在課堂學習中自己動手做實驗，提高課堂學習的有效性，加深對知識的理解和掌握。

3.分組探究實驗

學生分組實驗的特點是在教師的指導下，在教室或者實驗室進行分組實驗，一般以測量性、驗證性和實用性實驗為主。在實驗過程中，要指導學生解決碰到的實際問題和注意事項，及時糾正學生的不規(guī)范操作，培養(yǎng)學生規(guī)范操作的良好習慣和嚴謹細致的科學態(tài)度。

各小組根據(jù)要探究的課題，設(shè)計實驗。設(shè)計完畢，組織各小組先討論設(shè)計的實驗步驟，進一步修正完善。然后根據(jù)修正的步驟探究課題，設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)表格，并不斷交流改進，最后得出實驗結(jié)論。

教師總結(jié)：浸入液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、重力、體積、物體的形狀等無關(guān)。

4.課外實驗

學生利用課外的時間，通過一些簡單自制的儀器或者借用實驗室里的儀器獨立完成的實驗叫課外實驗。課外實驗教師一般都不在現(xiàn)場，又沒有成套的正規(guī)儀器，主要靠學生自己制作器材，自己設(shè)計，獨立完成實驗，得出結(jié)論。當然，這些實驗的題材需要教師提前定好或與學生商討好提出，以有利于實驗的完成，達到實驗?zāi)康摹?/p>

在實驗過程中，學生會處在一種輕松、愉快的環(huán)境中，從自己的興趣出發(fā)，做自己喜歡做的實驗，可以充分調(diào)動學生的積極性。

三、中學物理教學中學生實驗技能的培養(yǎng)方法

1.主導與主體

在物理實驗課上，教師主導與學生主體的新型合作關(guān)系在現(xiàn)在的教學實踐中已經(jīng)基本達成了共識。在教學過程中應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導作用，處處體現(xiàn)學生的主體地位。

2.方式與方法

（1）培養(yǎng)學生做物理實驗的興趣

在初中階段，教師可以設(shè)計一些新奇而有趣的實驗，如浮力中的“潛水艇”、電磁學中的“爆炸頭”、光學中的“小孔成像”等，這些實驗既簡單又可以激發(fā)學生的學習興趣，使之始終保持對物理實驗的探究欲望。

（2）課堂演示實驗要規(guī)范

演示實驗是以教師實驗為主的實驗活動，既是傳授知識，更是展示實驗方法的過程。

①教師在課前應(yīng)從實驗方法的設(shè)計、器材的選擇、操作的順序、觀察的方法、結(jié)論的歸納等方面精心備課，并在課前反復演練，力求操作演示規(guī)范、熟練。

②物理實驗的基本要求包括實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、注意事項等，教師在實驗時必須將這些內(nèi)容清晰地展示給學生。

③學生逐漸掌握基本實驗方法，如直接測量法、間接測量法、控制變量法、直接觀察法、比較法等，對不同的方法進行比較，使學生逐步掌握這些方法的差別和聯(lián)系。

④在演示過程中，操作要準確、規(guī)范。例如，在使用托盤天平時，取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手，教師演示的一舉一動都將成為學生獨立操作時的依據(jù)，對學生有耳濡目染的作用。

（3）培養(yǎng)物理實驗基本功

物理實驗基本功包括實驗的基本理論、基本方法和基本操作技能。學生能夠按照大綱要求，掌握實驗技能，會利用實驗方法進行準確的實驗操作，得出相應(yīng)準確的結(jié)論。

（4）增加探究實驗

設(shè)計實驗?zāi)芰κ且环N最高水平的實驗?zāi)芰?，是活化知識、進行創(chuàng)造性活動所必須具備的一種能力。實驗時應(yīng)鼓勵學生自己制作實驗儀器進行實驗探究，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能和聰明才智。

（5）組織課外實驗小組

①課外小實驗、小制作絕大部分布置學生課外獨立完成，然后師生共同分析實驗和制作過程中的物理現(xiàn)象和規(guī)律。如：研究雞蛋在鹽水中的沉??；自制潛水艇；自制浮沉子等。學生在完成小實驗、小制作的過程中，不僅牢固掌握了知識，同時提高了實驗技能。

②利用身邊的廢舊物品和可回收利用的物品，充分培養(yǎng)學生的動手能力，如利用礦泉水瓶做潛水艇模型，利用筷子做天平等。

③對于高中的學生可以開放物理實驗室，要求學生提前幾天向老師提交實驗申請書，包括實驗的名稱、實驗?zāi)康?、原理和所需的儀器及安排實驗的時間。

（6）全面提升學生的實驗技能

①提升觀察與識記的能力。最能培養(yǎng)和提升學生觀察能力的教學是演示實驗。

②提升操作與運用的能力。能控制實驗條件，掌握實驗儀器的構(gòu)造、原理，正確選擇、使用儀器，并能靈活地應(yīng)用已經(jīng)學過的實驗原理和方法去解決問題。

③提升分析與表述的能力。主要要求學生綜合運用物理知識，通過分析、推理對觀察到的實驗現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果進行分析與解釋，并能合理表述。

學生實驗技能的培養(yǎng)是一個循序漸進的過程，不能急于求成，學生應(yīng)該腳踏實地地做好每一個實驗，在動手過程中逐漸鍛煉自己的實驗技能。

（作者單位 孟廣琴：山東省泰安第二中學 胡承忠：泰山學院物理與電子工程學院）