运用物理实验教学进行启发性思维能力培养

摘 要 物理学是一门以观察和实验为基础的科学。中学物理实验教学不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法。物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用，加强实验教学，提高物理教学效果和开发学生创造能力，在加强素质教育的今天，显得更加突出，尤为重要。

关键词 实验教学 思维能力 思维品质 创造性

新的《物理课程标准》对中学生实验能力的基本要求有八个指标：观察实验能力、基本操作能力、信息处理能力、创新能力、投入的态度情感、意志毅力、合作能力、自我认知能力。

近年来高考物理试卷重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如，近些年的高考分别考过用干涉法检查平面的实验、简谐振动图象的演示实验、光电效应演示实验、运用静电计研究平行板电容器电容量的决定因素、有关光电效应的演示实验和LC振荡电路的演示实验。实验教学有助于培养学生的观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，调动他们的学习积极性，发挥非智力因素的能动作用，直观形象地为学生提供感性认识。

实验的魅力深深地诱惑着学生，通过有趣的实验，再加上教师的启发诱导，促使他们认真观察、分析、思维，促进了智力因素的发展。

1、情境创设，致力于培养学习兴趣

高中新课程理念要求教师在课堂教学过程中，有意识地创设情境，通过提出一些与课文有关的富有启发性的问题，将学生引入情境之中，容易激发起学习的动机，培养学习兴趣。如：在讲动量一节时，教师可做如下实验：茶杯掉在水泥地上容易摔碎，而掉在泥地上不易碎，这是为什么呢？一片树叶落下时，人们不以为然，而一块砖头从高处落下时，人们会望而生畏，这又是为什么呢？这些现象学生并不陌生，但要解释却有一定困难。在教学过程中，只要教师做有心人，通过合理创设情境，不仅能起到组织教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。在实验教学中，用一些生动、有趣的物理现象吸引学生，激发他们学习知识的兴趣和求知欲，这不仅对于学好物理至关重要，而且也是培养学生科学素质的重要途径。

从1901到1980年诺尔贝物理学奖共颁发74次计117人次，其中2/ 3 以上是奖给物理实验或与实验相关的项目，其获得者一般都具有非凡的创新精神和创造能力。故在物理教学中，搞好实验教学，对培养学生创新精神和创造能力、实事求是的态度和严谨的科学作风都十分有益，对学生今后的发明创造及科技创新将奠定坚实的基础。

2、把握契机，立足于诱导学习兴趣

在新课程背景下的物理课堂教学中，丰富而生动的教学内容都能引起学生学习物理的兴趣。教师要以良好的契机为抓手，立足于诱导学生的学习兴趣。如：学习惯性概念后，教师可做这样一个实验，拿一只笔套竖立在讲台边缘的纸条上，然后问：谁能拿出笔套下面的纸条又不接触或碰到笔套？做法是可用手捏住纸条的一端，用另一只手的食指迅速打击纸条，这样能使学生在亲自动手实践中，既使兴趣因诱导而生，更使学生在终身难忘的小实验中获取和巩固了知识。再如：结合平抛运动规律的教学，可用粉笔头完成这样一个实验：将一粉笔头置于讲台边缘的操作平台上，用米尺敲击一下粉笔头，使它沿水平方向飞出，并在水平地面上留下一痕迹。若用米尺，怎样才能求出粉笔头沿平台面飞出时的速度？应该测量哪些数据？用米尺也能测出速度？此实验能很好地诱导学生探究平抛运动规律的兴趣。

3、启迪思路，激发学习兴趣

在新课程背景下的物理课堂教学中，教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感，同时教师本身要以饱满的热情、热爱物理学科的情趣，带领学生去探索物理世界的奥秘。爱因斯坦所说：“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此，在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。渗透物理思想，启迪学生思路。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中，可将验证性实验变为探索性实验。具体方法：①边学边做实验：先让学生按照设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后演示课本上的实验，不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对a和F、m的关系获得感知。②探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表、画出a-F、a-1/m的图象。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。这样，让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证，在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢固，同时使学生受到科学方法的熏陶。

4、问题创设，展现设计思想

教师要充分展现实验设计思想，培养学生领悟、探究物理问题的方法。

例如，在“物体内能的变化”的教学中，压缩厚玻璃筒中的空气，使空气内能增加，温度升高，从而使筒内易燃物着火。实验中明亮的火花给学生以深刻的印象，然而实验过后，有学生提出：实验的研究对象是什么？压缩时筒内空气的温度到底是否变化？如何判断它是否变化？特别是在没有判断出筒内空气的温度是否变化而事先就放入易燃物来显示气温的升高，似乎不符合科学的探究过程。如果改变教材一举成功的做法，而是实验时在厚破璃筒内先不放易燃物，压缩筒内的空气，要求学生仔细观察筒内空气的内能有无增加。这时，学生感到困惑了。空气内能增加与否怎能看得见？此时便可自然地引出一个实验设计时的问题情境，如何判断筒内空气内能是否变化？如何变“看不见”为“可见”？顺着这个思路展开过程并组织实验教学，由于实验是学生主动参与设计的，设计目的明确，实验后学生无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想均留下了深刻认识，甚至终身难忘。

总之，我们在教学过程中，不论采用怎样的教学策略、怎样的教学方法和形式，应当根据教育教学目标，全方位、多层次地加强实验教学，提高学生的思维能力。实验时不要忘记思维目的，思维时不要脱离实际情景。只有这样才能使实验有效地沟通师生的心理，收到良好的教学效果。实验教学没有固定的模式，因此，在进行实验教学时，切不可自己给自己带上枷锁，教条地套用一种模式，而应该实事求是，因材施教，抓住时机相互激发、相互利用、相互促进。掌握了这种方法，教师的教学将会充满活力、回味无穷，而学生的素质将会有全面的提高，他们必将终身受益无穷。

重视实验教学，加强应用性知识的教学，建立与实际生活的紧密联系，不断培养学生优良的物理思维品质，物理教学就会越来越生动，就一定会使更多的学生爱学物理，喜欢学物理，以至更会学物理。

（作者单位：河北遵化一中）