張敏+劉立剛

摘要：實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)起著極為關(guān)鍵的作用。在學(xué)習(xí)了相關(guān)教育學(xué)理論的基礎(chǔ)上，分析了目前實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力的方法、意義及要求，結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗，探討了培養(yǎng)學(xué)生能力的途徑。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理 實驗教學(xué) 能力培養(yǎng)

一、國內(nèi)外物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是物理學(xué)的基本研究方法，在物理學(xué)中一直占有重要地位。物理實驗作為中學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的考察科目，是測試學(xué)生物理實驗操作能力的直接手段。近年來，高考題也逐漸重視對學(xué)生的實驗?zāi)芰疾?，相?yīng)分值在增加。新課程改革以來的高考物理試題來看，物理實驗的考察不僅僅局限于教材上的基本實驗，更注重學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用，加強了學(xué)生對實驗儀器的正確使用，以及實驗設(shè)計和實踐的能力。物理實驗無論就其豐富的內(nèi)涵而言，還是學(xué)生認識事物的規(guī)律，以及培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，都有著極為重要的作用。因此，我們不能把物理實驗僅僅當作為理論教學(xué)服務(wù)的工具和手段，而是從素質(zhì)教育認識物理實驗教學(xué)的重要性，把它當作物理教育必有的內(nèi)容。

美國以計算機為基礎(chǔ)的現(xiàn)代技術(shù)在教學(xué)中也被充分利用，比如虛擬實驗室，仿真實驗室。將美國實驗教學(xué)的特點和趨勢可以歸納為幾點：實驗?zāi)康囊?guī)范化；實驗過程活動化；實驗方案微型化；實驗內(nèi)容人性化；實驗評價行為化。英國曾存在兩種觀點：第一種，認為科學(xué)知識很重要，十分有用；另一種，則認為科學(xué)方法，科學(xué)思維的培養(yǎng)比科學(xué)知識本身更重要。二者都曾經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位，但隨著人們對學(xué)科教育的了解的逐漸深入，二者的關(guān)系也逐漸達到一個平衡。英國的物理教學(xué)進入了一個嶄新的發(fā)展階段，也具有了鮮明的特色，歸納出來有下面幾點：教學(xué)實踐活動多樣化；器材因陋就簡，提倡簡單器材做實驗；實驗過程開放度比較高，注重自主構(gòu)建知識；實驗?zāi)芰Φ脑u價方法全面合理。德國在物理教學(xué)方面也很有特色。他們信奉“沒有演示實驗的物理課就不是好課”的觀念。物理教師經(jīng)常會自己動手制作一些教具，增加課堂的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

但在我們國內(nèi)，無論是平時的實驗考察，還是高考的實驗題目，學(xué)生的得分情況都不好，很顯然沒有達到課程改革的要求。其根本原因在于，缺乏對物理實驗教學(xué)對學(xué)生的影響的充分理解。

二、中學(xué)物理實驗對學(xué)生能力的培養(yǎng)

1.對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

實驗教學(xué)對于學(xué)生思想文化素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì)、和身心素質(zhì)等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)有非常重要的作用，尤其是對于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，具有其獨特的地位。教材上安排了許多演示實驗，如果換一種方式，將演示實驗改為隨堂實驗，讓學(xué)生參與其中，引起學(xué)生的興趣，不僅提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生手腦并用更促進學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。例如，用電流表測電流的實驗中，就可以在教師講解演示以后讓學(xué)生接線，觀察數(shù)據(jù)。通過實際操作對電流的大小和單位，電流表的構(gòu)造和功能有直觀的印象；并且在實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題，并進行改進。

教材中安排的實驗大都是驗證性實驗，如果將驗證性實驗改為探究性實驗，教師提前準備好探究課題，設(shè)置好探究問題，適當?shù)亟o予學(xué)生引導(dǎo)和提示；學(xué)生小組討論，自己設(shè)計出實驗方案，實驗步驟。例如，讓學(xué)生設(shè)計一個實驗來說明液體壓強的存在？可以用橡皮膜扎住一個空杯口，放入液體中，膜向內(nèi)凹陷。也可以向氣球里灌水，氣球會逐漸膨脹。設(shè)計一個實驗證明氣體壓強的存在？除了模擬馬德堡半球試驗，學(xué)生還可以利用生活中的簡單易得的材料實現(xiàn)這個實驗，如噴泉實驗，針管吸藥，真空包裝袋，等等。在這個過程中既鍛煉學(xué)生的思維又練習(xí)了動手能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度

物理學(xué)的建立就是人類觀察自然，認識自然，在此基礎(chǔ)上利用自然，并最終改造自然的活動，貫穿始終的就是科學(xué)實驗的過程。實驗人員仔細地觀察、反復(fù)的實踐、認真地分析實驗條件和數(shù)據(jù)、科學(xué)地總結(jié)結(jié)果，形成了嚴謹?shù)幕A(chǔ)科研方法和發(fā)現(xiàn)問題解決問題的科研創(chuàng)新能力，科研人員才能在不同領(lǐng)域不斷探索，取得新的發(fā)明或發(fā)現(xiàn)。

在物理學(xué)史上，關(guān)于光的本性，有粒子論和波動說兩種觀點，在不同的時期，都曾占據(jù)主導(dǎo)地位。當時頗有名望的數(shù)學(xué)家泊松用數(shù)學(xué)方法得出結(jié)論光是粒子。菲涅爾采用了橫波的觀點，通過干涉和衍射實驗證實了光的波動性，鑒于他的貢獻，被譽為“物理光學(xué)之父”。這一例子，說明了在自然科學(xué)的發(fā)展過程中，以事實為依據(jù)，實事求是科學(xué)態(tài)度的重要性。比如，富蘭克林放風(fēng)箏發(fā)現(xiàn)電的故事，就誤導(dǎo)學(xué)生認為發(fā)明和發(fā)現(xiàn)是實驗的偶然靈感，就違背了科學(xué)的實驗思想，同時把一個故事當作“電”發(fā)現(xiàn)的歷史事實，違背了科學(xué)尊重的原則。本杰明·富蘭克林是電學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū)，他提出閃電和電是一樣的，并在《電的實驗與觀察》中寫出了驗證方法，但最終是托馬斯完成的驗證實驗。同時這個實驗結(jié)果出來后，后續(xù)有一批科學(xué)家重復(fù)這個實驗，至少有一個人丟了性命，他就是俄羅斯物理學(xué)家里奇曼。所以，根據(jù)現(xiàn)有的文獻資料和實驗記載，富蘭克林卻沒有放飛任何風(fēng)箏也并未因此失去生命。

從實驗中認識到真實的結(jié)果經(jīng)得起實驗的反復(fù)驗證。認真對待實驗的每一個環(huán)節(jié)，尊重原始數(shù)據(jù)，尊重客觀事實，才能逐步養(yǎng)成獨立思考，實事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)

實驗教學(xué)，其本質(zhì)就是把理論與實踐結(jié)合起來。實驗中學(xué)生體會到了實驗的樂趣，也會遇到很多問題。例如，根據(jù)透鏡的相關(guān)知識，可以制作簡易的照相機。學(xué)生需要自己查閱相關(guān)知識，如透鏡的相關(guān)原理，再動手將透鏡組裝。這樣不用教師太多的講解，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會了大部分的知識，教師的工作就是答疑解惑。

三、結(jié)語

實驗教學(xué)目的是讓學(xué)生實實在在地參與其中，活躍學(xué)生的思維，自主地發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，突出了學(xué)生的主體地位，促進了學(xué)生的創(chuàng)新思維的發(fā)展。另外物理實驗并非一定要教師從實驗室?guī)砥鞑模瑥纳钪腥〔母N近生活，能激發(fā)學(xué)生的興趣，吸引學(xué)生的注意力。實驗中應(yīng)該將物理與實際生活有機地聯(lián)系起來。理論聯(lián)系實際，學(xué)生通過實際操作，形成獨立的思考；在實際的團體協(xié)作中，激發(fā)創(chuàng)新意識。

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