物理课堂教学中培养学生实验技能的研究与探索

摘 要：新课程标准指出：物理学是一门以实验为基础的自然科学，学生在科学探究活动中， 在科学工作者指导下进行一些典型的科学探究或物理实验的基础上，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的探究方法，领悟一定的科学的思想和精神。对此，物理教师应具备良好的实验素质，不仅要系统掌握实验的基本理论、实验技能和方法，还要通过实验启发、指导学生进行探索，探究物理结论和规律，充分利用实验调动学生学习物理的积极性、主动性，提高学生的学习兴趣，体现学生的主体性。

关键词：物理 课堂教学 实验技能

《课程标准》把物理实验能力要求作为内容标准的一个独立的主题，可见物理实验的重要地位。物理实验能训练学生的动手动脑能力，加深对物理概念、规律的理解和掌握；能培养学生的科学态度、科学研究方法，培养学生的创新意识和创新能力。为此，在物理教育教学过程中一定要重视物理实验的重要性。

一、利用设计型实验，培养学生的创新思维能力

在利用设计性实验教学过程中首先应该遵循“问题实验”的教学原则，教师要在激发学生创新意识的基础上加强培养学生发现、提出和解决问题的能力，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。要通过让学生设计多种实验方案，培养求异的发散思维；通过让学生概括、判断和总结各种方案的优劣，培养求同的集中思维。而发散思维、集中思维是培养学生创新思维的重要环节。其次要按照设计性实验的内容培养学生的创新思维。设计性实验的内容可以分为以下三类：1.测量某一物理量的课题。如“测平均速度”的课题，给学生斜面、小车（或小球）、刻度尺、手表（或停表）、金属片等，由学生设计出实验装置、实验原理、注意事项、实验结论等内容。此类实验便于结合实际，促进学生把基础知识转化为能力。2.探讨研究和应用的课题。例如学习了“动量守恒”，要求学生利用一根弹性很好的竹片、几根绳、两个带孔的小球、一把刻度尺，在一个较光滑的桌面上粗略研究动量守恒定律。这个实验要求利用细线和刻度尺通过杠杆原理测出质量比，利用两小球离开桌面后平抛运动的水平距离测出水平速度之比。两个小球事先用一根线拴好，探究动量守恒和杠杆原理等知识。同时，在思维上不能局限于桌面，还要利用桌子的高度等，这些都有益于训练学生的思维，开拓他们的思路，从而提高他们的创新思维。3.研究测量方法的课题。例如在伏安法测电阻后，我们提出：“一位无线电修理工手边有最大阻值为50Ω的滑动变阻器R0和未知电阻RX各一只，除用伏安法测量RX外还有哪些方法能测出它的大小（器材自选）？”让学生根据课题要求，设计出多种测量方法。这类实验可使学生学习和掌握一些实验中经常用到的测量方法。

二、分组实验，培养学生的动手操作能力

《课程标准》对物理概念和物理规律的学习从方法上作了重大调整，即变教师的传授、灌输为学生动手实验，通过观察、分析和归纳，达到对概念的理解和规律的掌握。新课标突出了分组实验。物理分组实验教学的目的在于使学生认识、学习和研究事物的有效方法，促进学生感官上对物理概念和规律的认识，促使学生以正确方法对待物理的学习，真正懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。因此，进行物理分组实验教学时，教师不仅要教学生会做实验，更要“教给学生一双没有束缚的自由的手”，要使实验真正成为探究、提高物理教学的重要途径。教师在指导学生分组实验时，要根据实验目的，精心设计各类实验问题，引导学生有的放矢地边实验、边思考、边分析，让学生在观察、思考中提高实验技能，在动手思维中发展自身的形象思维和抽象思维，在主动学习中充分体会到实验的内涵。

三、实验方法多样化，培养学生探究实验的技能

现在中学课本中设计性的物理实验太少，应当让学生多做一些设计性的物理实验。设计性的物理实验突破了传统静态的封闭式教学模式，使实验课程本身的特点更加突出。设计性的实验拓深了实验课的功能，它更适合当代学生的强烈参与意识，可进一步调动学生积极思维，诱导学生主动探索的愿望，有利于学生创造性思维能力的培养。具体实验过程可以分为三个阶段：第一个阶段是布置题目，让学生设计实验方案（包括实验方法、原理、仪器选择、实验步骤、误差来源）；第二个阶段是教师审阅方案，提出修改建议；第三个阶段是进行实验，撰写实验报告。目前学生的分组实验，普遍存在只重视简单的操作练习的现象，从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验，教师很少去引导学生思考和探索，有些学生只是依葫芦画瓢，根本不能领会实验的原理和思想方法。因此，必须改革实验教学的方法。例如验证机械能守恒的分组实验，就可以转化为探索性实验，可以启发学生思考：你能否利用现有装置测定当地的重力加速度？你还能设计几种测定当地重力加速度的方法？在学生分组实验中，在掌握实验原理、方法的基础上，可以允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验，发展学生的个性，活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新能力培养的目标。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，并在实验过程中对所得的信息进行仔细筛选，不仅培养了学生的应变能力，还使学生的分析、抽象、综合、表达能力都得到了训练和发挥。