浅谈如何培养初中生物理实验的能力

1引言

初中物理学主要研究力、热、声、光、电、原子物理学等形形色色的物理现象，是一门以实验为基础、从现象中升华认知的学科.它与生活联系密切，但是同时，它又“源于生活，高于生活”.大多数人的物理知识都是在初中阶段起步学习的.

实验在初中物理教学中非常重要，没有实验的物理课就不是物理课.新课改之后，国家对初中物理实验教学提出了较高的要求，特别强调了要重视实验方案的自我设计、经历实验探究的过程、深入对实验过程和实验误差的分析、重视对实验方案和实验结果的评估等;另外，在新课标教材中，许多验证性实验已经被提升为探究性实验，教学中不仅需要学生接受式的学习，更要注意培养学生的探究能力和创造能力.

因此，在初中物理教学中，必须要十分重视物理实验教学，使学生乐于做实验、善于做实验，最终将学来的知识正确地、有创造性地运用到具体实验情形中去解决实际问题.

2什么是物理实验能力

初中阶段对学生的物理实验能力大概可以归纳为：

（1）能独立完成要求的实验;

（2）能明确实验目的;

（3）能理解实验原理和方法;

（4）能控制实验条件;

（5）会使用仪器;

（6）会观察、分析实验现象;

（7）会记录、处理实验数据，并得出结论，对结论进行分析和评价;

（8）能发现问题、提出问题，并制定解决方案;

（9）能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题，包括简单的设计性实验.

我们可以看出，这些方面的能力要求并不是孤立的，着重对某种能力的考查实际上也考查了与之相关的能力，同时，在应用某种能力解决具体问题的过程中也伴随着发现问题、解决问题的过程.因而初中物理实验教学中，要特别注意培养学生发现问题、提出问题等探究能力.

本文以若干实例来探讨一下，在具体的物理实验教学中，应该如何将以上的思考融入到我们物理教师的授课中.

3实验兴趣的培养

兴趣是学生愿意做实验最主要的动机.现代教育心理学认为，学习兴趣是积极探求知识的一种带有情绪色彩的意向活动，它能引起学习的需要，是学习动机中最现实、最活跃的成份，是学习的一种动力.对实验有了兴趣，学生才会主动去探究实验现象背后的因果关系，进而通过分析个别事物的因果联系来寻找和掌握物理知识和一般规律，自行探索，亲自动手设计实验，从而培养自己的实验能力.但是同时，我们必须注意到许多学生对实验的兴趣仅仅只是停留在看一看、动一动的层次上，并没有上升到想一想、自行设计的高度，极少有自主的思考和创新.本文仅就实验兴趣和能力的培养问题谈一点粗浅的看法.

3.1实验要尽量使用简单、通俗易懂的实验装置、方法

如学习“大气压”时演示“吹气漏斗倒吸乒乓球”，实验器材只有漏斗、乒乓球.让学生的注意力始终集中在实验过程上，能帮助集中学生的注意力.

3.2实验设计要形象鲜明，能引起学生兴趣

如学习“光的折射”时演示“铅笔在水中看起来折断了”.只有鲜明对比，才能引起学生的注意，大脑皮层才能形成兴奋中心，从而形成深刻的概念.

3.3演示实验要尽可能保证一次成功

实验的第一印象对学生来说是最深刻而又最易接受的.如果演示实验失败，学生很有可能会失去兴趣，甚至把失败实验的影像留在大脑里，形成顽固的错误认识，所以教师一定要在上课前将仪器准备好、调试好，确保实验成功.

3.4演示实验要尽量让学生参与

以往的演示实验教学中，学生一直处于被动地位，仅仅是观看而已.事实上，演示实验让学生参与其中，既可活跃课堂气氛，又可培养学生的动手能力，极大地调动学生积极性，学生更容易把实验牢记于心.

3.5合理改进实验，提高准确性

在具体教学中，由于实验设备简陋、实验仪器精度不高等具体原因，对具体操作中科学准确性不高，分析不够透彻、说服力不够强的演示实验要大胆改进，提高实验的准确性，增强实验的说服力.

3.6实验游戏化，寓教于乐

如学习“大气压”时演示“吞、吐剥壳熟鸡蛋”; 学习“沸腾”时演示“纸盒烧开水”等很多有趣但学生意想不到的实验来提高学生的实验兴趣.

3.7多进行课外小实验

课外小实验所需材料操作简单，能提供学生多动手，多观察的机会，如利用废旧材料制作针孔照相机、潜望镜、测力计、杠杆等器材，学生在制作过程中对所学的知识加深了理解，同时也提高了他们在实验中分析问题、解决问题的能力，更可以使他们获得成就感，激发其实验兴趣.

3.8利用好探究实验

新教材中的有些探究实验可以让学生自行回家观察、实验，并在课堂上讨论结果.如用长辈的老花镜和自己的近视眼镜分别对近处和远处的物体进行观察，把结论在同学间进行交流;再如用筷子、碗、水等物品做光的折射现象;用杯子、水、硬纸片等做大气向各方向都有压强的实验，使学生自主探究物理规律.

4实验能力的培养

4.1培养学生掌握实验原理、目的和理论依据的能力

在实验进行之前，一般应将所涉及的物理知识以及注意事项向学生说明，以利于学生对整个实验的目的、原理的把握，从而构建出知识框架，更利于学生深刻地理解该实验.

4.2培养学生正确调试和安装仪器、正确读取数据的能力

在实验教学过程中，学生需要对实验的有关注意事项了如指掌，例如调节托盘天平时，左侧托盘向下偏，则应调节螺母向右移动;再如在读取装水量筒示数时，视线应垂直于量筒、与液面最低处平行等等.

4.3培养学生正确完成实验的能力

包括能回答该实验用的物理定律、公式，电学实验用的电路图等.还要搞清哪些是已知量、被测量.然后选择所需的仪器和设备，进而设计好实验步骤，画好记录表格等.如课本上的探究实验“牛顿第二定律”需要学生自行设计实验记录表格，最终的结论也要在充分理解实验原理的基础上，根据控制变量法设计实验方案，得出物理规律.

4.4培养学生观察能力

实验过程中，应在明确观察目的的基础上，使学生迅速地对仪器装置和实验现象进行全面的观察，指导学生学会分清主次现象、捕捉不易发现或容易消失的主要现象并进行分析、综合. 还要使学生养成认真、细致、有始有终地观察实验的科学态度和良好习惯.如在做“摩擦力的影响因素”实验时，可以让学生亲手感受各面的粗糙程度，强调其变化，使学生认识到了这个实验中接触面的粗糙程度影响了摩擦力的大小.

4.5培养学生的思维能力

运用“科学家式探究客观规律方法”，即需要探究的课题，采用启发式教学，可由学生猜想结果后，再根据实验方案进行探究，在正确操作后，得出实验数据或现象，然后分析处理实验数据得出结论、推理、概括，抽象出物理公式、总结出物理规律，从而验证“猜想”的正确与否.如在学习“串并联电路电流和电压的规律”时，可先引导学生猜想“串联电路中电流处处相等，并联电路中各支路电压相等”，然后再将各电表依次接入相应电路，探究各示数之间的关系，分析总结出规律，验证猜想的正确性.

4.6培养学生自主创新、根据实际需要设计实验的能力

古语有云“书上得来终觉浅，觉知此事需躬行”.实践能力是素质教育的重点，独立实验能力的培养是物理实验教学中不可忽视的一节.例如，在2009年科创大赛上学生利用废旧原材料设计的“自动收衣晾衣杆”，主要由测风装置、下雨报警装置、光检测装置、滑杆、固定架、定滑轮、牵引绳、绳收放装置、滑块Ⅰ、滑块Ⅱ、绳子组成，其主要功能是防雨、防天黑、防风和自动控制，目的在于提供一种结构简单、操作简便、自动化程度高的自动收衣晾衣杆.极大地体现了学生的主观能动性，该项目已申请国家专利.

5结论

物理世界引人入胜的实验众多，但面对琳琅满目的实验，怎样让学生要学、乐学、善学？怎样让学生能从看一看、动一动上升到自行猜想、设计、验证实验的高度？如何更好地培养学生对物理实验的兴趣和能力，使之成为一个具备极强的动手能力和自主创新能力的新世纪人才？这是每个中学物理教师都必须要去深刻思考、积极努力的问题.希望有我们的努力，未来祖国的物理实验和成果能更加让世界骄傲.