季利鋒

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并接受實驗的檢驗.因此，實驗對于完成物理課程的教學任務，具有重要的作用.實驗教學的目的，不是單純驗證知識，獲得結(jié)論，而主要是通過實驗教學，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力；在實驗中讓學生學會科學探索，培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng).那么，如何在初中物理實驗過程中喚起學生探索欲望，激發(fā)學生學習興趣與動機，培養(yǎng)學生設計能力、動手能力、實踐能力、觀察能力和思維能力的科學素養(yǎng)呢？為此，筆者在初中物理實驗教學中認真實踐，大膽嘗試，并收到了良好的教學效果.

1激發(fā)學生物理實驗的興趣

皮亞杰說過“所有智力方面的工作都依賴興趣”.初中物理教學有著豐富多彩的內(nèi)容，不僅有關于各種理論、原理、概念的教學，還有發(fā)明家的成功事跡以及物理原理在生活中的實際應用情況，而實驗教學就是指導學生對所學的理論知識進行驗證、應用.通過做實驗，可以使學生對這些豐富多彩的物理知識加深印象，使其深受這些物理知識的影響，愛上物理實驗，激發(fā)他們?yōu)榭茖W獻身的志向.例如，在講大氣壓強的實驗時，筆者首先拿了一個吸盤壓緊在玻璃上，然后讓一個學生來拉，結(jié)果可想而知——不容易拉開.而筆者乘他們不注意時，用指甲在邊上撬了一個小縫，結(jié)果用兩只手指輕輕地就拉開了.這時學生的情緒達到了高潮.筆者接著趁熱打鐵，讓學生猜想形成的原因.此時學生的興趣和積極性被充分地調(diào)動起來了.這時，筆者提出用身邊的器材來設計一個實驗來證明大氣壓的存在：有的學生在一個礦泉水瓶里放點熱水，搖幾下后，蓋上瓶蓋后，瓶子變癟；有些學生在杯中裝滿水，并用一張硬紙片蓋上倒過來水不流出來等等.可見，在實驗教學中激發(fā)學生的求知欲、探索的熱情，并努力使他們在學習中保持這種熱情與興趣，是物理教學中至關重要的一環(huán).

2引導學生設計實驗方案

在初中物理實驗教學中，指導學生觀察和思考實驗，有助于學生直觀形象地理解概念、物理原理及其變化規(guī)律，也有助于促進學生物理素養(yǎng)的提高和創(chuàng)新性潛能的開發(fā)，通過讓學生開展實驗設計的討論，可以大大激活學生的思維.例如，在學習測液體的密度時，筆者從實驗的原理上來引導學生設計實驗方案.學生大概能歸納出兩種方案.

方案1先測出燒杯的質(zhì)量，然后將液體倒入燒杯測出總質(zhì)量，再將液體倒入量筒測出液體的體積，從而求出密度.

方案2先將液體倒入量筒中測出體積，然后測出燒杯的質(zhì)量，最后再將液體倒入燒杯測出總質(zhì)量，從而求出密度.

根據(jù)以上兩種方案進行分組實驗，再比較，發(fā)現(xiàn)方案1比方案2測得的結(jié)果大.此時，筆者引導學生分析誤差產(chǎn)生的原因，讓學生修改設計，從而得到更好的方案3.

方案3先將液體倒入燒杯測出總質(zhì)量，然后將液體倒入量筒測出液體的體積，再測出此時燒杯的質(zhì)量，從而求出密度.

通過對實驗方案設計過程的討論，引導學生設計新的實驗方案，既培養(yǎng)了學生主動參與探究，養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，又培養(yǎng)了學生良好的思維品質(zhì)和互相合作的精神和學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力.

3指導學生探索實驗過程

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，其知識的闡述和理論的建立是通過學科探究得出的.傳統(tǒng)的物理教學忽略了學生科學探究，只注重知識的接受和掌握，甚至發(fā)展成在黑板上畫實驗，學生背實驗，這嚴重影響學生綜合素質(zhì)的形成.科學探究作為一種重要的學習方式，能使學生在獲得知識和技能的同時，又受到學科思維方法的訓練，體驗探究的樂趣，形成和發(fā)展探究能力，它對培養(yǎng)學生的學科素養(yǎng)具有不可替代的作用.

3.1培養(yǎng)學生識別實驗器材的能力，是培養(yǎng)科學素養(yǎng)的首要條件

學生識別實驗器材的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證，也是以后學習中必備的基本能力.這就要求教師指導學生實驗時，著重指導學生識別儀器的規(guī)格和性能，注意銘牌或說明書.如彈簧秤、天平、電壓表等，要讓他們弄清量程、分度值、零點及其調(diào)節(jié)方法和具體的使用方法.只有掌握以上四點，才能保證實驗精確的完成和儀器、人身的安全.

3.2培養(yǎng)學生細致觀察實驗的能力，是培養(yǎng)學科素養(yǎng)的重要途徑

在物理實驗中，有條理、有步驟地進行觀察，才能獲得豐富的、正確的、全面的觀察材料.利用這些材料，經(jīng)過分析、抽象、概括，抓住了事物的本質(zhì)，作出正確的判斷和結(jié)論.對實驗過程細致觀察，往往會發(fā)現(xiàn)一些異常現(xiàn)象.例如在研究并聯(lián)電路的電流特點時，筆者采用了圖1所示的實驗電路.當閉合S1時，讀出了電流表A1和A的示數(shù)，再閉合S2時，大部分同學只觀察了A2和A的示數(shù)，而忽略了A1示數(shù)的變化.因此，要強調(diào)細致觀察的重要性.歷史上就有科學家對微小的現(xiàn)象沒有引起足夠的重視，導致與重大發(fā)現(xiàn)擦肩而過.

3.3培養(yǎng)學生的實驗操作能力，是培養(yǎng)科學素養(yǎng)的必要途徑

物理實驗本身就是一個操作過程，學生實驗操作能力的高低直接影響到他們今后的工作和學習.生活中小到照明電路的安裝，各種物體質(zhì)量的測量，大到交通運輸和生產(chǎn)勞動都需要這方面的能力.因此，我們要最大限度盡可能地給學生創(chuàng)造動手動腦的機會，這對提高學生的操作能力是很有幫助的.例如，在導體的電阻與溫度有關的實驗、電磁感應實驗等比較復雜的學生分組實驗中，教師可通過示范操作來減少實驗的盲目性，巡回指導來提高實驗過程的正確性.又如在剛學習電路連接時，雖然按課本安排有“組成串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的實驗，但畢竟只是一次連接實驗，許多學生對電路連接還是很生疏.因此，教師可以設計一些電路圖讓學生進行相應的連接實驗，保證學生有更多機會動手操作，這對提高學生連接電路的能力也是很必要的.

3.4通過開放實驗室，為學生科學素養(yǎng)提供時空

對于一些開放性的實驗，如果在課堂上探究，時間上有時會無法滿足，所以開放實驗室顯得十分必要了.只要沒有安全隱患，教師不妨給學生留下一點自由探究的空間.

3.4.1在實驗室里完成

例如，學生在做測定小燈泡功率實驗后，教師可布置：如果只有電壓表或只有電流表，其它儀器自選，測定標有3.8 V的小燈泡的額定功率.這個實驗就是在給定條件下，讓學生自己設計實驗方案來完成實驗操作，這極有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性操作能力.

通過對燈泡的功率的探索，同學們發(fā)現(xiàn)了燈泡的功率隨著燈泡兩端電壓的改變而改變，從而進一步探究，知道了燈泡的電阻也隨著燈泡兩端電壓的改變而改變，很好的理解了定值電阻與電壓無關的結(jié)論，學到了書本上沒有的知識.

3.4.2在家里完成

例如在學習天平、彈簧測力計等知識后，可布置小實驗自制天平、橡皮測力計等，讓學生自己動手做，這樣不僅培養(yǎng)了學生的動手能力、觀察能力和思維能力，還能提高學生積極性，引起學生濃厚的興趣，增加了學生的求知欲.

總之，通過開放實驗室，讓學生成為實驗的主人，為學生提供更多的思維時空，激發(fā)學生求異創(chuàng)新的能力.

3.5加強學科間聯(lián)系，是培養(yǎng)科學素養(yǎng)的輔助條件

生活中的實際問題，往往沒有明顯的學科界限，需要綜合運用各科知識來分析、解決問題.2011版新課標更強調(diào)了要加強物理與其他學科的聯(lián)系.初三在學“燃料及其熱值”時知道內(nèi)能的主要來源是燃料燃燒得到的，因為燃料在燃燒時發(fā)生了化學變化，生成了新物質(zhì)，產(chǎn)生的廢氣與水蒸氣結(jié)合，會形成酸雨影響農(nóng)作物生長，氣候變化等.這就涉及到了物理和化學方面的問題.因此，教師在平時授課時，要經(jīng)常注意學科間的整合，才能夠提高學生的綜合能力，提高學生的學科綜合素養(yǎng).

當然，在初中物理教學中培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)的方法還有很多.為此，我們教師一定要以實驗為契機，鼓勵學生大膽創(chuàng)新，積極探索，在實驗中培養(yǎng)學生實事求是、敢于探索的科學品質(zhì)，讓學生得到全面的發(fā)展.