刍议物理实验能力的培养

物理学是以实验为基础的科学，在物理学的发展过程中，物理实验方法是物理学家研究物理学的重要方法。我国著名物理学家张文裕指出：“科学实验是科学理论的源泉，是自然科学的根本。”《物理课程标准》指出：“实验是物理课程改革的重要环节”。一个学生实验能力的高低、实验素质的优劣，是衡量学生物理学习水平的标准之一。加强实验教学，培养学生实验能力，已经成为一线物理教育工作者的共识。

传统的实验课教学中，教师将实验目的、原理、仪器使用、步骤及注意事项、数据表格按部讲述后，然后学生开始动手操作，这样的结果就是学生只是接触了实验器材，但部分学生的实验能力并未真正获得培养。究其原因教师在讲解原理、仪器正确使用时，部分学生一方面无暇顾及教师的讲解，出于对器材的好奇而是只管自己边看边摆弄实验器材。另一方面教师讲解时可视性较差的缘故，学生根本就没有看清教师手上的器材，只得看自己桌上的器材。

物理教学实践中，实验能力的培养单凭照搬教材中的演示实验与学生实验是不够的，而应根据学生及教材的特点，适时创设实验环境，揭示实验思想与方法，激励学生的实验探究意识，逐步养成良好的实验技能与素养。下面本人结合教学实践，谈培养学生物理实验能力的几点做法，以供同行们参考。

1 精心编制学生实验预习思考题，是培养学生实验探究意识的一个有效手段

通过精心编制实验预习思考题，可以引导学生有的放矢的预习并形成实验探究意识，从而提高学生预习的积极性和有效性。在开始阶段应全面、周到，应涉及实验中的各个方面；随着学生预习习惯的养成、实验能力的提高，可以将编制的重点由帮助学生了解实验原理、操作过程等方面，转变为探究实验的物理思想、方法、实验数据的处理及误差的分析等方面。

如在《测量电源的电动势和内电阻》实验中，可编制了如下的预习思考题：

（1）怎样测定两节干电池的电动势和内阻？你是如何判断这一测定原理的可行性？

（2）怎样设计测量电路？

（3）用伏安法做实验，测量结果的数据应怎样分析处理？（4）实验中引起误差的主要原因是什么？

2 边学边实验，激发学习热情，促使学生主动获取实验思想方法

所谓边学边实验，是指学生在教师指导下一边学习一边进行实验的教学组织形式。在许多学生实验中，课堂容量大，如果知识点的讲解过于集中，学生易表现出疲劳、不耐烦等“高原”情绪，实验收效甚微；相反，如果将知识点分散开，在学生一边学习一边实验、再一边学习一边实验的形式中开展实验教学，其探索过程更接近于人类认识客观规律的过程，这样就能更好的激发学生积极思维，而且学生在直接参与实践的过程中，可以逐渐体会到实验是获得物理事实的根据，实验是检验假设的真理性的标准，可以逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实，从而得出概念和规律的。因而通过长期边学边实验训练，学生将会逐步掌握物理学习和研究问题的基本方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中，可将实验分解成如下四个知识板块：

（1）单摆的构造及做简谐运动的条件——单摆的振幅A约为摆长的0.087倍。

（2）测定重力加速度需要测量的物理量之摆长的测量——游标卡尺的测量原理、使用与读数，通过预设练习的完成情况达到反馈。

（3）测定重力加速度需要测量的物理量之周期的测量——秒钟测量时间，关于秒钟是否估读可设计随堂实验，根据全班学生测量的结果进行分析判断，从而使学生体会秒钟测量时间不需要估读的道理，这样学生的记忆一定会很深刻。

（4）实验数据的分析处理方法——平均值与图象法。应怎样建立图象及图象斜率的含义，要让学生明白建立线性关系图象处理物理实验数据的思想方法，而这一方法在以后学习中要经常用到，体现了高考物理考查的五大能力之一即应用数学方法解决物理问题的能力。

3 挖掘课本演示实验及图片实验功能，使学生领会这些实验的构思、设计、方法等，从而深刻体会物理学的科学思想、科学方法和科学精神，树立科学的价值观

演示实验和经典的图片实验，隐藏着前人对实验探索活动的艰辛历程，那是后人难以想象的艰难困苦，有时还有些盲目，在后人看来甚至有些可笑和愚蠢；但是正是这些过程体现了追求真理的伟大力量，正是这些科学思想和科学精神有待我们学习、继承和发扬。因此，针对演示实验和经典的图片实验，应挖掘其潜在的功能，尽量完整全面叙述其典型的物理思想和方法，让学生对物理多一些涉猎，获得较清晰的轮廓和面貌，使他们视野开阔，并学会思维。

4 制作播放多媒体技术的模拟动画实验，丰富学生的实验资源，提高对实验的感知、感悟能力

利用多媒体技术对实验现象进行放大、慢放、定格、显微或动画模拟等，使得本来可见度较小的、观赏性不强的、不容易控制实验进程的、不便进行课堂演示的微观物理实验得以高质量地完成，从而给学生提供大量的感性材料，丰富了教学内容，帮助学生形成科学的概念，深刻理解较抽象和较复杂的教材内容，使学生在轻松、愉快的环境中理解掌握物理知识。

5 巧用生活周围容易得到的器材自制实验，激活创造灵感，培养实验创新意识

用身边最普通、最常见的东西组成结构简单、现象显著、原理直观、人人能做的实验，它能马上调动学生的学习积极性，能使学生感到新奇、思维焕然一新，产生创新智慧的灵感。

6 创设学生的探究性实验，让学生在探究发现的过程体会实验的乐趣，从而乐于实验

教师要能因地制宜、尽量多创设探究性实验，让学生在教师指导下，围绕某个课题独立进行实验、观察现象、分析结果，从中发现科学概念或规律，体验成功的喜悦。长此以往，学生的实验能力就自然获得。

李政道教授1987年曾经精辟地提出物理学家的两个定律：第一定律：没有实验家，理论家趋于浮泛；第二定律：没有理论家，实验家趋于摇摆。要学好物理一定要重视理论与实验的结合，尤其要提升我们的薄弱环节即物理实验能力。

参考文献

［1］ 封小超，王力邦. 物理课程与教学论［M］. 北京：科学出版社，2006

［2］ 钟时迪. 非常规实验的教益［M］. 物理通报，1998（9）［3］ 郭奕玲，沈慧君. 从20个值得介绍的经典实验说起［M］.网络文章