高中物理教学论文发表 强化物理实验教学 培养学生创新能力

第一篇：高中物理教学论文发表 强化物理实验教学 培养学生创新能力

强化物理实验教学 培养学生创新能力

甘肃省通渭县第三中学苟贤

摘 要 实验是物理概念，规律教学中必不可少的基础，如何在实验教学中发展学生主体性，激活学生的创造思维，培养他们的创造能力，这是物理教学中备受关注的问题。本文试从构建新的实验教学模式，有效发挥学生主体性，激励学生独立、自主地学习和探索，培养学生的创新能力方面进行探讨。

关键词主体 物理实验教学 创新能力

物理是一门以观察和实验为基础的科学。实验教学既是物理教学的基础，也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。中学物理教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”,因此实验是物理学中必不可少的重要手段。然而，实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。新课程强调的教学是教与学的交往、互动，师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。那么，如何在物理实验教学中强化学生的主体地位，培养其创新能力呢？

一、改实验“观看”为实验“观察”

观察是有目的、有计划的一种思维知觉，是实验研究的基础，演示实验教学是培养学生观察能力的最重要途径。学生对演示实验现象的观察往往带有强烈的好奇心，但注意力不集中，目的不明确，主次分不清，常常忽略了本质现象，甚至出现把教师的演示实验变成看热闹式的“观看”。

在演示实验教学中，教师除交代实验仪器，装置特点，实验目的和原理之外，更应向学生提出观察的重点和方法，应教给学生“看什么，怎么看”，并且对每一项演示实验都应制定相应的观察程序和内容，特别是依据学生的实验水平、经验和操作技能上的缺陷，精心策划富有启发性的引导措施，变简单的“观看”过程为实验“观察”过程，培养学生的观察能力。例如，在做测定小灯炮额定功率的实验中，教师可引导学生按如下实验顺序进行观察，先让学生观察实验电路图的特点，并及时提出问题，如滑动变阻器有什么作用？实验中电压表与谁并联？调节滑动变阻器后先看什么后看什么？当灯炮两端电压恰等与其额定电压时它的亮度怎么样？如果实际电压不等于额定电压，它的功率是大是小，灯的亮度相不相同？

在观察的过程中，教师要善于抓住每一个关键时刻及时唤起学生的注意，只有边实验、边观察、边思维才能促进知识向能力转化。这样就会把积极思维贯穿于观察的全过程中，变“看热闹”为“看门道”，使学生养成良好的观察习惯，掌握科学的观察方法，提高观察能力。

二、改演示实验为分组实验

不少演示实验，由于受条件的限制，学生（特别是后面的学生）是很难看得清的，即使看得到，但由于缺少参与意识，往往调动不起学生的积极性，不能很好地发挥学生的主体作用，学生的独立操作能力及创造能力也就难以得到充分的培养。

改演示实验为随堂分组实验，就是在教师的启发指导下，将演示实验过程转化为学生自己独立地运用实验去探求知识或获取必要的感性认识，从而自己去总结得出结论的过程。这样不仅可以在课堂上增加学生动手和

动脑的机会，而且有利于提高实验观察的效果，有利于学生观察能力、思维能力的培养。同时，由于学生对实验的全程参与，也增强其主体创造的意识，这种效果是单纯的演示实验所难以达到的。例如，在演示光的折射实验时，学生很难观察清楚光在水面发生折射的现象，如果把该实验改为分组实验，那么学生对实验现象的观察将会由“模模糊糊”转变为“真真切切”。因此，对于那些操作简单、耗时少、易成功、观察能见度较差的演示实验而言，很有必要将其改为分组实验，通过教师——学生、学生——教师、学生——学生之间的多向交流，完成探索任务、增强了创造的体验，其效果一定比只看教师的演示要好得多。

三、重视实验操作，让学生到实验室去做一做

目前高考物理试题重视实验考查，并且分值较高，命题者在实验题命题时总希望把“做过实验的考生”和“没有做过实验的考生”区分开来；另外课本中的实验学生不亲自做一做，他们也很难达到对实验的真正理解；所以对高中阶段要求的12种基本仪器要求学生会规范操作与读数，对16个学生实验（含5个选考模块实验）要求学生能亲自动手独立操作，只有能独立完成所规定的实验，才有可能达到《考试大纲》中“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”这一要求。

四、重视实验的归纳与总结

学生进入高中掌握的知识更丰富、思维能力更强；因此在高三备考复习时，应该站在更高的角度，对所学过的实验要加以归纳、总结。例如“利用纸带串联力学实验”，利用纸带可以验证机械能守恒定律、探究动能定理、测定动摩擦因数、测量重力加速度、测小车的功率、测电动机的转速

等。如“电源电动势和内阻的测量”，可以利用电流表和电压表测量、利用电流表和电阻箱测量、利用电压表和定值电阻测量、利用电流表和定值电阻测量、利用两只电压表测量、利用两只电流表测量等方法。又如“电阻的测量方法”，有伏安法、半偏法、等效法、直接用欧姆表测量法等方法。

五、开展实验设计方案评比活动，让学生施展创造才智

教材中有不少关于实验问题的“讨论”和实验习题。教师可提出一些研究的方向，启发学生自行设计实验方案，并定期收集，认真审阅，对合理性好，可操作性强，实验现象明显，有一定水准的“作品”，教师应提供平台让学生实践，充分展示主体创造的能力，激发学生的创新意识，并使其创造欲望得以持久的保持。

总之,在物理实验教学中,只要有意识地改实验“观看”为实验“观察”, 改演示实验为分组实验, 重视实验操作，注重实验的归纳与总结，就能有针对性的培养学生的创新能力。优化了实验教学，可以使实验教学富有生命力，才能使学生生动活泼，积极主动地发展。

第二篇：强化实验教学培养学生的创新能力论文

物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学是物理教学实施创新教育的重要基础和手段。实验不仅能激发学生的学习兴趣、提高学生的实践能力，而且能培养学生的创新意识、创新思维、创新能力。在物理教学中充分利用实验是培养学生创新能力的重要途径，因而教师要对教学的内容进行挖掘，科学地设计实验教学的方法和程序，力求使实验教学为发展学生智力、培养学生的创新能力发挥重要作用。

一、改进演示实验，培养学生的创新能力

演示实验是物理教学的一个重要组成部分，是使教学直观、形象化的重要手段，是启发学生思维、建立物理概念的重要措施。课本上有些演示实验因为自身设计或实际教学条件的局限，效果不够理想。教学中成功地改进演示实验，可以使学生获得相关知识，激发学生的创新思维，培养学生的创新能力。

例如:在证明“大气压强存在”的大小试管实验中，为便于观察小试管的上升，可以在小试管里放彩纸、彩色粉笔等轻巧物体，并用一端封闭的长玻璃管代替大试管，这样能使现象直观明显，便于观察，使学生对大气压的存在有较深刻的印象。还可以进一步启发学生思考：证明大气压存在的还有哪些实验？在做利用激光穿过水演示光的直线传播时，可在水中放入牛奶、墨水、粉笔末等搅匀后观察，更清楚地显示出光的传播路径。让学生将改进后的实验与教材中的实验对比，分析实验效果，可因势利导，让学生思考：是否还有其他改进方案？这样可以开拓学生思维，激发学生求异创新，从而培养学生的创新能力。

二、变演示实验为学生分组实验，培养学生的创新能力

演示实验一般情况下都是教师动手，学生观察，由于教师具有较高的实验技能，再加上课前的充分准备，实验结果都很理想。虽然它有利于对物理概念、规律的理解，但无形中将教师的思维方法以强制的手段灌输给了学生，从而阻碍了学生探索思维的发展。而将演示实验改为学生自己设计实验，就能使学生主动思维，积极寻求探索新知识的方法。

例如光的折射一节的教学，若是把课本的演示实验变为学生设计实验，效果会更为直观、明了。比如，一个同学设计出“叉鱼”的实验，在注满清水的透明水槽中放一块泡沫板，上面画一条“小金鱼”，将泡沫板竖直放置在水中，取一根长铁丝当“鱼叉”。结果矛盾出现了，虽然看上去已瞄准了，却总是偏上而不能叉到“鱼”。从这个实验自然引入光的折射教学，通过发挥学生的积极性，不仅使学生的智力得到了挖掘，使他们对物理产生了越来越浓厚的兴趣，而且无形中培养了学生主动探索新知识的能力。

三、变验证性实验为自主探究性实验，培养学生的创新能力

验证性实验是由老师或教科书划出了从问题到结论的单一路径而设计好的实验，告知学生应该使用什么样的实验器材、什么样的实验方法，学生只需按照给定的实验设计进行实验。而探究性实验是在不知晓实验结果的前提下，学生根据问题研究的需要在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实证，是以实验为载体探究科学结论。探究性实验的目的在于让学生通过观察测量活动和归纳概括的思维方式来建立概念和规律，训练一定的实验技能，同时使学生获得物理实验研究科学方法的系统训练，让学生接触探究、发明、发现的过程和方法，发展学生的创造力。

例如：初中物理教学中测小灯泡功率的实验，既是一个测定性实验，又是一个验证性实验，即在小灯泡两端的电压分别大于、等于、小于其额定电压时观察小灯泡的发光情况，验证与上节所讲授的结论是否相同。该实验可让学生通过调节滑动变阻器阻值的大小，测出通过小灯炮灯丝的电流及其两端的电压，并观察其发光情况，然后通过对实验现象和数据进行分析，加以比较，从而使学生自主发现规律，进而得出正确结论。这样的探究性实验有利于培养学生的创新能力。

四、引导学生自主设计科学实验，培养学生的创新能力

引导学生利用学到的物理知识自行设计实验，这个要求比基本实验高一层次，是一项综合性较强的实验，要求较高。为了培养学生的这种能力，平时在分组实验教学中，不能直接给出实验方法，要启发诱导学生自己通过问题的提出，思考如何利用实验研究问题，自己设计实验解决问题，然后与书上的实验步骤加以比较，看自己设计的实验是否与书上的一样、是否合理、是否科学，逐渐培养学生设计实验的能力。这类实验有的是实验目的只有一个，而实验器材自己选，实验过程、实验步骤自己设计；有的是限定实验器材，让学生设计不同的实验来达到相同的实验目的。通过这种活动，学生的主体地位得到了体现，同时在实验活动中既体会到了创新的艰辛和愉悦，又培养了学生的创新能力。

例如，在用天平和量筒测量盐水的密度时，让学生根据实验目的和原理自行设计实验。在实验步骤上，有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入;还有些学生先称空烧杯的质量，再称倒入盐水后的总质量。这些做法在理论上是可行的，但在把杯中盐水倒入量筒测体积时，由于杯底和杯壁上还沾有盐水，所以测得的体积小于杯中原盐水体积，造成较大误差。通过分析极大地调动了学生探究的积极性，也使学生的创新能力在潜移默化中得到了培养。

所谓“百看不如一做”，只有真正地动手去实践，才有可能促使学生为找到正确的解释而积极投入到学习中去。综上所述，作为基础教育的物理教学，在培养学生创新能力时，应以学生发展为本，结合学生的年龄特点和物理学科的特点，遵循认知规律，尽力创设问题情境，激发创造性思维的火花，尽力为学生营造创新氛围，让学生在自主学习中学会创新。

第三篇：高中物理教学论文 实验教学与学生能力的培养

物理实验教学与学生能力的培养

“创新是一个民族的灵魂”，在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力。所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验。因此在物理教学中，尤其是在实验教学中，注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显的尤为重要。

在中学物理实验教学中应如何培养学生的创新能力呢？

一、变演示实验为探索性实验，培养学生的创新能力

在以前，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。将演示实验改为探索性实验，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。

二、采用多种实验方法，活跃学生思维。

对于学生分组实验，我们在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中，有全局观点和善于妥协，在不同情况下善于应变，培养学生的应变能力，使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。

三、创设实验问题，促进学生创新能力的发展

创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来，这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段，将多种教学方法进行优化组合，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外，在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中，也可以发展创造活动，鼓励学生创造。

四、保持积极态度，主动探索研究

积极一点，你就领先一步，领先一步，你就领先了一个时代。学习不是一蹴而就的，需要坚强的毅力和积极的心态，否则，只能是半途而废，无功而返。在物理实验学习过程中必须注意以下几点：

1、分析研究学生分组实验中发生的异常现象。

2、注意观察老师的演示实验。

3、做好课外小实验。

4、留心分析日常生活中的物理现象。

用心 爱心 专心

通过物理实验，不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的，进行常规的验证性的实验教育；还要培养学生的科学实验素养，理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真一丝不苟的科学态度；更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考，培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。

用心 爱心 专心 2

第四篇：初中物理教学论文 浅析物理实验教学中学生创新能力的培养

浅析物理实验教学中学生创新能力的培养

【摘要】

创新教育作为实施素质教育的核心已经成为当前教育教学改革的重要内容。实施创新教育必须落实到具体的课堂教学中，而物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验教学中蕴含着极其丰富的创新教育内容，为实施素质教育、培养创造性人才提供了极好的载体。本文从营造宽松的学习环境，培养学生质疑意识；强化实验创新设计；开展探究性实验教学；积极参与课外科技活动等方面阐述了如何在物理实验教学中培养学生的创新思维，发展学生的创新能力。

【关键词】实验设计 探究性教学 创新能力

【正文】

面向21世纪的素质教育是以创新精神为核心，培养创新人才的教育。当今社会科学技术迅猛发展，知识更新日新月异，国际竞争日益激烈，培养创造性人才已经成为世界教育发展的一大趋势，创新学习将成为未来人才参与社会竞争的重要条件。物理学是一门以实验为基础的科学，学科最大的特点就是学生动手机会多，如能充分发挥学生主体性则很容易调动其学习物理的积极性，让他们积极主动地参与到各类实验活动中去，从而极大地激发学生的创新意识，提高学生的创新能力。

一、营造宽松学习氛围，创设问题情境，培养创新意识

长期以来受传统教育的影响，教师的主导作用过强，不能充分发挥学生主动学习的积极性。不少实验题目由教材而定，结论是已知的，方案制定则是固定套路，实验课成了学生机械地按照老师的步骤、要求进行模仿的过程。实验准备得非常仔细，考虑到了每一个细节和具体问题，从实验目的、原理、方法到过程设计等都做到步骤详实，面面俱到，深怕学生“越雷池半步”。如此实验课学生轻松，教师也不必被学生提问而左右，大家落得清闲，表面上课堂纪律较好，学生实验成功率高，但结果却制约了学生的动手、动脑能力，长期以往更不利于学生创新能力的发展。鉴于此教师应积极主动地创设宽松的学习氛围，鼓励学生开动脑筋，大胆想象，积极提问，勇敢质疑。教师应因势利导通过新奇有趣的实验激发学生的求知欲望，多提几个为什么。如马德堡半球实验中两只小小的半球，为什么几个同学都拉不开？而打开阀门通气后，一个人就可以轻易将其拉开，从而导出大气压的存在；烧瓶中的水已烧开，但瓶底的小金鱼为何却安然无恙？通过讲述曹冲称象、“死海不死”的故事引导学生思考并引入浮力概念等；又如在水的沸腾实验中，为了缩短实验时间可采取哪些措施，教师可让学生自己猜想并进行实验。一些同学生活经验丰富，给小烧杯加了一个密封盖，结果水沸腾时温度明显超出100℃，这时可适时让学生展开自由讨论，整个课堂也会如实验一样一下子沸腾起来，大家各抒己见，课堂纪律看似“乱糟糟”，但每个学生的思维均被调动起来，他们围绕一个共同的话题在研究，最后教师可进行适当点拨从而得出正确结论：加盖后杯内气压增大，水的沸点升高。

“学起于思，思源于疑”。“疑”能诱发学生的探索精神，通过探索去发现真理，获得知识。质疑是思维的开端，是培养学生创新思维能力的动力源泉。因此，教师在教学中要鼓励学生积极讨论、争辩、各抒己见，敢于对书本知识提出疑问。而对于学生提出的问题，无论质量如何，教师都应及时表扬他们的创新意识。同时教师还要为学生创设民主宽松的环境，生动活泼的学习气氛可让学生愉快思考，大胆设想，从而最大限度地激发他们的创新思维火花，发展创新思维能力。

二、强化实验创新设计，培养学生创造性思维

初中物理实验方法简单，实验器材不多，操作限制因素多，加之大部分学生过分依赖教材中说明的材料用具、方法步骤等原因，在一定程度上影响了学生创造性思维的发挥，因此 1

在教学过程中要注意实验的创新设计，鼓励他们善于发现问题，并敢于提出问题对现有实验进行大胆创新，笔者在教学过程中作了一些尝试。我们可在原有实验的基础上，适当改变实验目的、要求，提出新的实验课题，从而改进原有的实验，进行新的实验。如在凸透镜成像实验中我要求学生将蜡烛换成手电筒，在不拆开手电筒的情况下测出小灯泡到灯罩玻璃的距离，器材未变但实验目的、要求完全不同，让学生自己重新设计实验计划、步骤等。我们也可以通过改变原有实验器材，提出在新情况下测量原有物理量的方法。如在测定滑轮组机械效率实验中，提出如果测量工具中只有弹簧测力计没有刻度尺能否正确测出机械效率，如何进行实验设计或计算；又如在伏安法测电阻实验中，如果只提供一只电流表而无电压表怎样测出未知电阻的阻值等。另外还可以进行开放性实验设计，如电学部分可以提供电源、电阻、电流表、电压表等仪器要求学生设计出多个实验。不仅在实验过程中可以进行创新设计，在实验结论或数据处理时也可以进行创新设计，如完成冰的熔化实验及测定密度的实验中，我们可以要求学生多测量几组数据然后用描点画图的方法来进行数据处理，这样既能锻炼学生的画图能力又能从图像直接看出实验结论。

实践表明，指导学生进行设计性实验是调动学生动手、动脑的有效措施，实验设计要注重联系教学实际，从学生及实验具体情况出发，注意控制实验难度，逐步提高设计水平，使学生在体验中感受到成功的喜悦，培养实验精神，进而达到提高创新能力的目标。

三、积极开展探究性实验教学，发展学生的创新能力

探究性实验是相对于验证性实验的一种新的学习方式，它是由学生自己运用实验手段在获得现象和数据的基础上得出实验结论。探究性实验突出了学生的主体地位，要求其自主地获取知识，主要程序包括提出问题、猜想假设、设计实验、实验验证、分析评估、交流合作等。在具体操作中可包括上述程序的全部内容也可只涉及其中一部分内容。如在学习大气压时学生提出“大气压是由于大气受到重力而形成的，那么各地空气密度不一定相同，大气压相同吗？”这是一个很好且带有一定难度的问题，教者得加以鼓励并进一步积极引导，可以让学生自己利用针筒进行实验，把针筒的针头拔下用手堵住并向下推活塞，分析筒内空气密度及气压的情况，最后得出正确结论，然后引导他们进行分析、延伸：高山上气压怎样变化，如要煮饭应用什么锅等等。通过自主实验一步步得出科学规律，学生既感兴趣，又激发思维。又如学习机械效率后，教师提问斜面的机械效率大小和斜面粗糙程度有关吗？要求学生自行完成实验并得出结论。（1）学生分组讨论、猜想后提出：可能跟粗糙程度有关，因为斜面越粗糙所做的额外功越多，机械效率必定受到影响；（2）进行实验设计。a.选择器材：案板（2只，粗糙程度不同）、弹簧测力计、木块、铁块、刻度尺等；b.设计方案用木块和案板制成简易斜面，采用控制变量法保证斜面倾角不变，将同一铁块分别从斜面底端匀速拉到顶端，读出拉力F并测出斜面长L,利用W总=F·L求总功，同时测出物重G和斜面高度h，利用W有用=G·h求出有用功，最后求出机械效率进行比较；（3）得出结论：当斜面倾角不变时，斜面越粗糙，机械效率越低；（4）进行分析、交流、讨论看看还有没有其他实验方法进行论证，哪种方法更好等等。

探究性实验教学是一种依赖于物理实验解决问题、获取知识规律的教学模式，具有很大的开放性和灵活性。学生通过探究性实验活动以能动的方式在教学过程中掌握科学知识和科学方法并养成良好的科学态度，对激发学生思维、培养学生创新能力具有极其重要的意义。

四、积极参与课外活动，培养学生的创新思维能力

物理课外科技活动是课堂教学的延续和必要补充，是培养学生创新思维的重要阵地。适时引导学生走出课堂进行课外小实验可以进一步引导学生关注社会，关注生活，利用物理知识解释、解决实际问题，从而更好地拓宽实验功能，培养实验兴趣，提高养创新能力。如学习光学知识时可让学生磨制冰透镜，自制针孔照相机、潜望镜等，利用光学知识测定校园内旗杆高度，测定凸透镜焦距等；学习力学知识时可让学生制作刻度尺、橡皮筋测力计、潜水 2

艇模型、密度计、小天平、杆秤等并运用这些工具进行一些简单测量，如测定一根头发最大承受的拉力，测定一些学习用品的质量等；学习电学知识时可以引导学生制作指南针、小电铃、电动机模型等等。新教材在“生活·物理·社会“，”WWW”等栏目设计了较多学生易学易做又有趣的课外探究性实验，我们要充分利用好这些资源，认真组织，使每一位学生都能积极参与到这些课外活动中。学生主动参与课外活动既可以巩固所学的知识，又能提高他们的动手能力、思维创新能力，还能丰富他们的课余生活，拓展他们的知识领域。学生的独立思考、创造精神和良好的学习方法，将使他们终生收益。

五、几点反思

新课程理念下的实验教学对培养创造性人才，提高学生的创新能力具有极其重要和深远的意义，同时对教师也提出了更高的要求。作为教师应进一步加强对实验教学的认识，积极提高自身业务素质，搞好实验教学研究。正确处理好实验教学中教师讲解与学生动手的关系，尽量给学生留有足够的独立操作的时间和动手机会，有发挥个人创造力的空间，而不是被动按照老师要求机械地完成实验。其次教师要不断解放思想，更新教学理念，改进教学方法，树立正确的人才观和创新教育观，让学生成为学习的主角，确保学生在实验教学中的主体地位，促进每一位学生进行有效学习，同时教师之间要相互交流、切磋，通过听课、评课，开展教学研究等使自己进一步掌握新课程理念下实验教学的技巧和策略，真正让物理实验教学成为培养学生创造能力的主渠道和有效载体。

21世纪需要的是具有强烈创新意识和高度创造力的人才。公民是否具有创造性素质和创造能力，不仅关系到一个国家的生存与持续发展，而且对其在国际上的地位起着决定作用。江泽民同志指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”可见培养创造性人才已上升到推动科技进步，增强国际竞争力的高度。作为物理教师应从国家、民族根本利益出发，不断更新观念，创新实践，努力培养出更多的能够适应新世纪全面发展的高素质人才。

第五篇：高中物理实验教学与学生实验能力培养

高中物理实验教学与学生实验能力培养

【内容摘要】物理实验在物理教学中占有重要的位置，他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。物理分组实验的目的在于通过学生的亲身参与使某一现象发生或重现，促进学生在感官认知上对物理概念和规律的认识，提高学生学习物理的积极性。懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。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，实验技能和技巧，还要通过实验能启发、指导学生进行探索，发现物理结论和规律的能力。本文以作者多年的实验教学实践为基础，提出了在实验教学中成功地培养学生能力的几条有效途径。

【关键词】学生物理分组实验

实验原理和实验设计

提高学生处理实际问题的能力

培养学生探究实验的精神

【正文】实验是物理学的基础，物理学就是从实验中产生的。中学物理教学必须以实验为基础，在课堂教学中要多做演示实验，多安排学生实验，教师要给学生创设良好的实验环境，让学生有目的地进行观察、测量，获取知识，发展能力，养成善于观察、勤于动手的好习惯。实验是最活跃最具生命力的部分，它包括教师演示实验和学生实验。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验，是深受学生欢迎的实验形式，是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体，化枯燥为生动，把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察，并进行思考，配合讲授使学生认识物理概念和规律，达到事半功倍的效果。学生实验是教师在教学过程中要求学生必须掌握的实验，它要求学生在掌握实验的各种知识的同时自己动手操作，这也是深受学生欢迎的形式。它在很大的程度上能够调动学生学习的积极性，让学生动手参与，这样既让学生对已有的知识进行了一次很好的巩固和加强，又培养学生喜好动手的习惯和严谨的科学实验态度。我们教师在物理教育教学过程中一定要重视物理实验的重要性。

当前，传统教学中落后的教育观念和方法仍妨碍着学生创新能力的培养。反映在物理教学中，是应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消，或者只在“黑板上做实验”，造成学生“听实验、背实验”；这样做的严重后果是，学生能力结构不完整，缺乏创造性和开拓精神。知识是能力的载体，而创新是能力的灵魂，素质教育的核心就是培养学生的创新精神和创新能力。因此在物理教学中，尤其在实验教学中，必须改革实验教学，充分发挥学生思维的主体性，促进学生创造性思维的培养，提高学生的创新能力。

物理分组实验是物理教学的重要组成部分，是在教师指导下，主要由学生探究完成的实验活动。这项教学的作用要起到提高学生动脑设计动手实践的能力，加深理解理论知识的作用。实验教学中教师的指导要恰当合适，要敢于放手让学生自己去设计，老师千万不能将实验步骤一、二、三、四地列出后指导一步学生做一步。在多年的教学中我体会到，物理分组实验是培养学生实践能力和分析问题、解决问题能力的最好形式，实验的目的不能只会解相应物理实验题，要重视获取知识的过程，达到弄懂实验目的、独立完成实验操作，达到能独立设计实验，纠正实验中存在偏差的能力。

1．分组实验教师要善于引导，放手让学生大胆操作，不能动手包办处理实验中存在的问题 物理分组实验注重获取知识的过程，是学生通过思维、动手，对有关物理概念、定律进行检验，从而进行理论思考的升华的动态过程。学生必须明确实验目的，激发其观察实验、思考问题的积极性，使学生自己知道要干什么、为什么要这么干，达到抓住实验的主要现象和本质的目的。实验时教师要善于引导，让学生积极动脑思考，大胆动手实践。从了解实验原理，准备实验器材，进行实验操作，到测出实验数据，得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象，或面对实验仪器无从下手，或数据测量不准，或不会排除实验中的故障等问题。分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师，此时教师决不能动手排除实验的故障包办处理一切。这样表面上看似乎问题很快得到了解决，但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法，扼杀了他们成功后激发的积极性，扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会，很不利于提高学生处理实际问题的能力。正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求，认真分析问题出现的原因，由学生自己动手排除故障解决存在的问题。例如，在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中。因实际测量总会有误差，所绘的V—t图线总不会精确到使测算出的各个点都落在一条直线上。实验中有一小组测出的点以毫米为单位分毫不差地落在一条图线上，显然这是学生为了“凑数据”弄虚作假改动了原始的数据得出的结果。发现问题后，我首先对学生力求完美的出发点给以理解。但向学生们指出，虽然实验设计正确，实验操作认真，但任何测量的精度都是有限的，在现有实验仪器条件下，测出的各个点虽没有完全落在一条直线上，在偏差并不大时，一样可得出“在没有任何误差的情况下V—t图象中各个点应完全落在一条斜线上”的结论。又如，在做“测小灯泡伏安特性曲线”的实验时，有一组学生将线路接通后反复检查小灯泡就是不亮，急得他们直叫，快下课了实验数据一个还没测量。此时我没有帮助检查排除线路故障，而是将“多用表”递到他们面前启发他们逐段检查导线和各个仪器，终于查出是其中一段导线出了问题，换上一段新导线后线路马上通了。

多媒体的出现使教学领域产生巨大进步，但物理教学中实验和演示的作用多媒体课件是无法替代的。实验和演示能养成学生对物理是一门实验科学的认识，能增强学生的动手能力。教学中坚持对实验和演示操作的持之以恒一定会对学生科学思维的习惯和研究方法产生影响。

2．实验的目的是要学生经历科学过程、体会科学方法、树立科学价值观。是要学生加深对物理规律和概念的理解。

中学物理的实验基本为探究性和验证性实验，不像大学物理那样存在许多科研的可研性，但仍然体现出物理学是一门以实验为基础的科学特点。从物理学的发展史来看，没有实验就没有物理学的今天。实验的过程是科学探究的过程。

揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律，是构成物理大厦的基石，只有正确掌握物理概念，才能深刻理解物理规律；反过来，也只有深刻理解物理规律，才能真正掌握相关物理概念。如把物理概念比作网上的结点，那么物理规律相当于结点间的连线。物理教师必须重视物理实验的教学和演示，通过实验发现、验证并总结出“事物”存在的规律，进而以物理规律为中心，更加深刻、完整地掌握物理概念，在应用中巩固物理规律，达到以概念为基础，以规律为中心的整个知识体系。在问题的探究解决中促使知识的完善促进人的能力的提高。物理定律的建立是在实践中创立的，实验是物理学首要的检验手段。物理分组实验教学的意义使学生懂得物理科学的内涵，区别物理与数学的不同，知道数学是在物理和其他自然科学基础上的“抽象”。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，根据实验目的，精心设计各类实验问题，达到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。如在进行学生分组实验“研究匀变速直线运动”时，学生比较容易导出做匀变速直线运动的物体应满足△S=aT的规律。但在具体数据处理时为减小长度测量带来的误差却不用S2-S1、S3-S2、S4-S3表示相邻相等时间内位移差△S，而用S4-S1、S5-S2、S6-S3间隔两个相等时间内的位移差表示。等号右边22也不用aT，却用3aT表示。对这一变化，我问学生这是为什么？学生们各抒己见。很多学生列出了a1=（S4-S1）/3T2、a2=（S5-S2）/ 3T2、a3=（S6-S3）/3T2式，但将a1、a2、a3三式列出综合求和式子的学生却没有，我适当给以点拨有个学生很快写出了a =(a1+a2+a3)/3 = [（S6+ S5+ S4）-（S3+ S2+ S1）] /3T

2的式子并从中悟出这种求法可减小纸带测量产生的偶然误差。当该生将其“发现”向同学们说明时灵感使其悟到所设问题△S还可分别延伸至等于S5-S1、S6-S2、S7-S3、S8-S4的情景，此时等号右边应为4aT2的形式。

3．严谨求实实验作风的培养能提升学生做人的品质、能培养学生探究实验的精神

上分组实验课，开始操作和获取数据大部分学生都很认真，待到将实验由动手转为动脑、由操作转为数据分析处理时心情急噪，认为实验一定服从已知的物理规律，采取数据有目的向已有的物理规律倾斜，使实验结论很粗糙。个别学生在虚荣心驱使下私改实验数据，来迎合科学理论的“正确”。教师在第一次分组实验课教学前应估计到这种由应试教育产生的对实验教学的负面影响。在探究、验证实验时既要使学生认识到实验的各个环节在整个实验中所起的作用，又要就实验原理的理解程度，实践操作的熟练程度，数据分析的准确程度，及实验报告要尊重原始数据的诚实态度等各方面对学生提出严格要求，指导学生认真探究、验证，将实验中发现的问题及时反馈给学生，纠正学生实验中存在的问题。

严谨的实验态度能养成学生诚实的科学态度和良好的实验习惯，提高实验教学的质量，提高学生探索2求知的欲望。如在摩擦力的学习中学生们对摩擦力总是阻碍物体间的相对运动理解不好，受力分析时经常出错。一个学生在买了个汽车模型，仔细琢磨老师讲的汽车主动轮受摩擦力向前，从动轮受摩擦力向后的道理，用了许多办法反复实验，主动轮和从动轮受摩擦力方向效果都不明显。后来他发现把汽车模型放在床上当用手转动后轮时受力效果非常明显。后将模型带到学校在铺上桌布的桌面上进行演示，当用手转动后轮，即把后轮作为主动轮，四个轮子之间的桌布被轮子向外拉紧。他分析这个现象的原因是：汽车在前进时，后轮作为主动轮，受地面（桌布）的摩擦力向前，则后轮对地面（桌布）的摩擦力向后；而作为从动轮的前轮受摩擦力向后，前轮对地面（桌布）的摩擦力向前，所以桌布被前后轮的摩擦力绷紧了。反过来前轮作为主动轮，则可清楚看到桌布上由于四个轮子给的摩擦力方向改变了，因而桌布处于收缩状态。有趣的实验调动了大家学习的情趣，人人都来转一转汽车轮子。知识的探求是无止境的，在学生们基本搞清汽车轮前后驱动问题后我又提出一个新问题让学生讨论。为什么大型汽车是后轮驱动，而家庭经济型小轿车是前轮驱动。新问题又让学生活跃起来。有的学生说前轮驱动相当于向前拉汽车，后轮驱动相当于向前推汽车，推汽车获得的向前作用比拉汽车大；有的学生立即反驳说那小汽车也应后轮驱动„。此时我启发学生从大小汽车质量分布使重心偏前或偏后不同来考虑。当学生完全沉浸在问题中时，其他人稍给以启示问题马上迎刃而解。如果教师只满足于实验课上按步骤指导学生操作，是不会得到如此效果的。

4．实验方法多样化，活化创新思维。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，有利于学生的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。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、表达的能力都得到训练和发挥。

5．利用物理实验史教育，培养创新意识。

物理实验还应包括物理实验史教育、课外小实验、学生小仪器制作等。据笔者不完全统计，人教版新编教材高中《物理》1至3册中，对物理学史上著名实验介绍达20多处。例如：牛顿第一定律的教学,课本一开始就以＂历史的回顾＂方式介绍了伽利略的理想实验,这种将有限的实验事实外推到无限,经过抽象思维得出结论的方法,是对传统实验方法的创新；汤姆生利用实验准确地测出了电子的荷质比并发现了电子，他的实验设计是何等的巧妙，设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能,我们在教学中就要重视实验史的教育,可以启发学生通过阅读体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题；有条件也可采用演示实验,引发学生的好奇心；还可让学生自己动手,组织与设计实验,来“表演”某些著名实验。总之，通过物理实验史的学习，对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养，有很好的作用。

物理学是一门实验科学，物理实验在物理学中占有非常重要的地位，在中学物理教学过程中，不论是演示实验、分组实验，还是课后的小实验。不论是设计性实验、验证性实验、探究性实验，还是研究性试验、都是获取物理材料的重要渠道。从物理学的发展来说，没有实验就没有物理学的今天。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。因此，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。这也是新课程标准的目的。

【参考文献】：

1．张大昌

物理教材介绍 人民教育出版社 试教通讯物理专辑 2006/5 2．物理课程标准研制组

普通高中物理课程标准（实验）解读

湖北教育出版社