017 优化物理实验教学 培养学生科学素质

第一篇：017 优化物理实验教学 培养学生科学素质

优化物理实验教学 培养学生科学素质

兴宁市实验学校

内容摘要：新的初中物理课程标准指出：物理课程除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣及能力、良好思维习惯与创新意识等的培养。初中物理教学的主要目标就是提高全体学生的科学素质，使学生逐步树立科学的世界观。物理实验教学作为物理教学的重要方法之一，在培养学生的科学素质过程中起着非常重要的作用。

关键词：新课程标准；实验教学；科学素质

物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。其一切现象和规律都源于生活、生产实践之中。所有新颖有趣的实验和新奇美妙的现象都能引起学生的兴趣，激发学生的求知欲。初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，其中形象思维仍起着重要的作用，很大程度上学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物，不善于从理论上进行推导。心理学研究表明：人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和实践活动机会，因此物理实验在物理教学中起着至关重要的作用。我认为抓好物理实验教学有利于帮助学生掌握科学知识，有利于培养学生的创新思维能力，有利于培育学生的科学素质。抓好实验教学可从以下几个方面来开展：

一、科学培养学生的实验能力

在教学中培养学生实验能力是我国近些年来物理教学改革的重点内容之一。学生的实验能力主要包括观察力、操作能力、数据处理能力以及实验报告能力：一要培养观察能力。无论是教师的演示实验还是学生的分组实验，学生都有一个对物理现象进行有目的、有顺序的观察过程。要注意引导观察的全面性、准确性和深刻性。教给学生观察的方法，通常采取的方法有：对比观察法和归纳观察法。对比观察法往往是通过对两个事物、两种现象的对比，或把某一现象发生变化的前后情况进行比较来实现的。归纳观察法是通过对个别现象进行观察，然后经过分析、推广，再归纳为一般性的规律。观察能力的培养是课程标准中重点强调的，应该通过平时的练习逐步提高。二要培养操作能力。实验过程离不开操作，操作是否正确规范都可能影响实验的结果，甚至决定实验的成败。应该引导学生在操作前拟定操作步骤，了解所使用仪器的用途、规格和使用注意事项。按照实验原理，学会控制实验条件，合理组装或连接实验装置。另外，在操作过程中故障的排除是许多学生的薄弱环节，往往反映学生对实验原理模糊不清，或者对各部分仪器的工作情况不甚了解，又不肯动脑分析而急于解决。这时教师应当引导学生分析故障的特点，放手让学生自己独立解决，养成手脑并用、独立工作的习惯和能力，以及科学实验的自觉意识。三要培养数据处理能力。要得到正确的实验结果就必须具备一定的数据处理能力。在中学阶段，要求学生养成对于一个量的确认需获得多组数据（多次直接测量）才有可信度的习惯；对于直接读取的数据应该会用有效数字表示；能自己设计表格进行间接测量的计算。要将科学实验的全过程和成果完整地表达出来，就要指导学生认真独立地写好实验报告，这也是培 养学生分析问题、总结规律和文字表达能力的重要措施。总之，培养学生实验能力要以提高学生实验素质为指导思想，注重必要的实验技能训练，长期坚持强化实验能力训练，就能使学生更快更熟练地掌握科学实验方法。

目前的初中物理实验教学总的来说比较薄弱，这和它在整个物理教学中应有的地位是很不相称的。在这种现状下，我们可以采取增加学生独立实验的次数，以及增加课外活动的实践机会，从而提高物理实验的质量，进而提高初中物理教育教学质量。

二、切实改进演示实验教学

目前，普遍存在学生认为物理“难学”，教师觉得物理“难教”。其原因之一就是物理教学中“缺乏”实验。演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。演示实验是向学生提供学习物理概念和规律所必备的感性材料，是培养学生观察能力的重要途径。但是目前中学物理演示实验多为教师先演示，学生观察现象，然后归纳得出结论，最后由学生通过实验验证。但是很多实验学生根本看不清，特别是离实验装置较远的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验素质的提高。学生没有积极地思维和创新，也没有探索的目标和方向，许多学生根本没有认真思考，只是人云亦云。这种模式缺乏对学生独立思考能力、丰富想象能力、动手实践能力、创新意识及创造能力的培养，不利于学生科学素质的提高。因而我们有必要想方设法尝试将演示实验扩展为学生自己动手和动脑的实验。在演示实验中，应在实验操作上让学生积极参与，积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。甚至可以把演示实验通过改进、改组和改造等方法变为学生自己去实验。如：将一起演示实验改为师生合作实验或共同实验，创造条件将一起演示实验改为分组实验或者将一些演示实验在课堂正常安排的情况下，改为课外实验或家庭实验。演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。

三、努力加强分组实验教学

学生分组实验是学生在教师的指导下，独立地进行观察、操作和思考的实践活动。它是学生获得知识，训练技能，培养良好素养的重要实验教学形式。为了搞好分组实验教学，首先要十分重视教师的操作示范作用，教师在实验中正确操作，组织学生观察，从而使学生了解实验原理，认识实验器材，明确实验步骤以及试验目的。进而引导学生积极的交流与合作，力求让学生通过实验掌握科学验证和科学探究的全过程，从而激发学生的学习和探究热情。在分组实验教学中，学生运用形象思维在头脑中形成的实验方案，需要通过实践的检验，才能判断是否可行；设计过程中的错误和缺陷也只有在实践中才能不断地修正，脑的活动不断纠正着手的失误，手的操作同时也不断修正脑的错误，手脑结合，相得益彰。因而分组实验教学促进了手脑的有机结合，把抽象的理论学习和具体的实验操作联系在了一起。实验数据的分析和处理是学生分组实验操作后的一个重要步骤，2 学生对所测数据进行分析、处理，做出合理的结论，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。

四、强化实验教学的启发性和探索性

由于物理实验是以充分调动学生的各种感官为前提的一个综合学习实践过程。因而必须通过有效的刺激，去强化实验教学的启发性，努力使实验过程中出现的实验现象或实验结果能够激励学生进行更多的思考。物理实验对被动接受间接经验为主的学生来说，其本身就具有一定的新颖性和趣味性，加上物理实验本身就具有较强的启发性。新颖和意想不到的现象在吸引和诱导学生进行认真观察、操作的同时，会促使他们去积极思考。在物理实验教学中，教师要不失时机地设疑，造就强烈的问题情境，进而引导学生通过实验进行积极的探索活动，促进学生的手脑结合，进而培养他们的创新能力。为了强化实验教学的探索性，要鼓励学生对实验过程中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想，并大胆地进行解释和阐述，这样对培养学生的创新能力是大有益处的。牛顿正是根据苹果落地现象大胆猜想进而深入研究，最终发现了万有引力。

五、充分体现实验报告的价值

实验报告是学生在动手实验的基础上，整理实验步骤、处理实验数据、探索误差原因以及交流实验心得和提出改进设想的书面材料。这是学生将实践经验和理论相结合、印证并发展理论的必由之路，也是学生的知识储备科学化、系统化、灵活化的重要环节。实验报告的内容要规范化，一般应包括：实验课题、实验目的、实验原理、仪器装置、实验步骤、数据记录和处理、实验结论、误差分析等。特别是写“实验步骤”，学生普遍感到较难，教师应该引导学生根据实际操作过程，自己组织语言按“装（将仪器装接调整好）、测（测量、读数）、处（数据处理）、结（做出结论、整理器材）”的顺序写出。教师应该在学生完成实验报告的基础上，根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识，思考新问题。这就要求教师在讲授新课过程中对各种测量仪器的工作原理、使用方法、操作规范和误差产生等等要求较高的实验环节标准、规范地为学生进行讲解和演示，把实验中应注意的事项给学生强调清楚，并选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生进行操作。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境；通过对实验的操作、观察和思考来发现问题。在教师的帮助下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。

科技与人才是未来社会发展的决定性因素，也是人类进步的巨大动力。我们越来越深切地感受到了知识经济和科学技术革命正在影响并推动着时代发展的进程。科技革命要求现代人具有一定的科学素质，能够掌握当代科技的最新成果，知晓当代科技的基本原理，懂得现代化生产、生活的各种模式、方法，合理地享用现代文明的优秀成果。不具备一定的科学素质就算不上是一个健全、合格的现代人，更不可能实现自身的可持续发展。低科学素质的公众群体不仅无法承担本国不断前进的历史重任，而且会在越来越广泛的国际竟争中处于劣势。因此，培养学生的科学素质是一个关系到国计民生的大问题。物理实验教学给学生留有较 充分的思维空间，能够充分发挥学生的主观能动性，调动学生思维的积极性和主动性。优化后的物理实验教学有利于培养学生逐步形成大胆猜想、努力设计、积极实践、相互合作、科学归纳等等创新型人才所必不可少的科学素质，为他们将来成为健全、优秀的现代人才打下坚实的基础。参考文献：

1、《初中物理课程标准》，北京师范大学出版社，2007年版。

2、贾建刚：《完善实验过程培养学生良好科学素养》。

3、吕秋娥：《中学生科学素养的现状与培养对策》。

4、孙俊峰：《改进物理实验教学方法培养学生创新能力》。

5、熊金敏：《深化物理实验教学

提高学生科学素养》

第二篇：改进化学实验教学 培养学生科学素质

改进化学实验教学

培养学生科学素质

洛阳市第二实验中学

盛华鹏

化学作为一门自然科学，化学教学对培养学生科学素质有着义不容辞的责任，也有着得天独厚的优势，化学实验在这方面更有巨大的优势。下面就我在进行《氧气的实验室制法》中用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气的教学时，如何通过氯酸钾制取氧气这一载体，挖掘其科学素质教育因素，有效的实施科学素质教育。

1、科学观察品质的形成

实验室用加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，这个实验有：“反应速度慢，信息呈现多”的特点，学生初步观察这个实验，觉得好奇、有趣，甚至有学生说：这样就能制氧气吗？他们怀着这样的心态观察此实验，一般很难一次收集到全面的信息，或招架不住，顾此失彼，或把“观察”等同于“看”，突出视觉刺激，忽略其他感官的感知。教学中，我改以往“一次实验、交流补充信息”为“二次实验、自我完善信息”的教学方式，先让学生分组实验，自主观察、自我发现。当多数小组信息记录不完整，就及时安排他们再做一遍，并适时调控学生的情绪，提醒他们不能只看热闹，更要看“门道”，观察既要有序全面、又要敏捷，善于捕捉转瞬即逝的实验现象，及时唤醒各种器官，眼观色形态，手感冷和热，鼻嗅其味，耳听声音，全方位收集信息，以获取对事物全面深刻的认识。学生通过第二次试验，不仅观察兴趣得到满足，收集到的信息更多更全，更重要的是“悟”出了观察的窍门，掌握了观察的要领。

2、科学处理信息能力的提高

在科学研究活动中，处理信息比收集信息更重要。有效地进行信息的筛选、整合、重组，得出科学判断是科学探究的核心。教学中，既要引导学生全面进行信息积累，更要指导他们合理取舍，正确判断。如加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并用排水法收集到的氧气中会有白色烟雾，并伴有刺激性气味这一信息，会影响他们做出正确判断，我肯定学生观察仔细的同时，引导学生分析是由于催化剂二氧化锰也参加了反应所致。氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，看似是一个化学反应，实际上伴随着多个化学变化、物理变化，物质物理性质也表现出来了，如：

2KClO3 + 2MnO2 加热

2KMnO4 + O2↑+ Cl2↑

4KMnO4 加热

2K2MnO4 + MnO2 + 2O2 ↑

2K2MnO4+Cl

2总反应式：2KClO3 加热，二氧化锰

2KCl + 3O2 ↑

这是氯酸钾分解（二氧化锰催化）制氧气的反应机理。把这些知识告诉学生，引导学生整合所有信息，学会筛选，合理取舍。根据学科知识结构进行重组，加热2KCl+2KMnO抽取关于物理性质和化学性质的信息，把交织在一起的实验现象进行优化处理，提高信息处理能力。

3、科学探究习惯的养成

学生观察氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气并用排水法收集氧气实验后，得出这就是氧气的结论，面对这一结论，以往为节约时间，顺水推舟，不多做解释，很快转入下一个环节的学习。实际上学生形成这一判断的思维过程存在偏差，我在指导学生实验时发现，他们观察到产生的气体中有白色烟雾时低声议论，我以此为切入点，追问“标准状况下，氧气是白色的吗？”再问“你真的看到了氧气吗？”学生这才恍然大悟，氧气在标准状况下，是没有颜色没有气味的气体。那为什么收集到的气体中会有白色烟雾呢？带着这样的疑问，我引领学生深思探究：为什么我们收集到的气体中会有白色烟雾呢？并且还有刺激性气味？经分析学生真正明白此反应有白色烟雾和刺激性气味生成的信息源，也深深体会到善于思考，刨根问底的习惯对科学研究的重要性。

4、科学精神的培养

实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气这一教学素材蕴含着诸多科学精神教育因素。实验时，由于催化剂二氧化锰也参加了反应，会导致异常现象，所以才会使收集到的氧气中有白色烟雾，并伴有刺激性气味。为此，教学中我进行了大胆改进，克服了上述弊端，用事实教育学生，形成不盲目迷信、敢于怀疑与批判的精神。

我在教学中引进科学史：“1807年英国化学家汉弗莱.戴维，通过电解熔融的氢氧化钠首次制得金属钠，在实验时因反应剧烈发生爆炸，致使右眼受伤，他没有退缩，总结经验教训，之后又用类似方法得到了几种活泼金属，在化学元素发展史上，作出了卓越贡献。”鼓励学生在科学上要有勇于进取、勇于奉献、顽强拼搏的精神，树立敢于超越前人的远大志向。

5、科学创新思想的发展

“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”。而创新思维又是创新的灵魂。传统实验教学，强调学生去模仿、去继承，忽视学生主观能动性的体现和创新思维的训练，学生掌握的技能是机械、僵化的，很难创造新价值。教学中我注重从思想上鼓励学生敢于突破常规，求新求异，批判的继承，辩证的扬弃，从行为上重视启发创新思维：为什么改？怎样改？改进后效果如何？有无进一步改进的可能性和必要？如用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气的反应，用排水法收集的氧气中有白色烟雾，除去白烟的方法一般是静止除去，这样实验仅仅起了一个呈现的作用，有的学生提出若在集气瓶口放一小团棉花，也可除去。这正是创新思维迸发的火花，我给予充分的肯定和表扬，并给学生介绍产生的白色烟雾是什么物质？为什么会产生？以及产生的刺激性气味的气体是什么气体？当然这个反应是二氧化锰做催化剂，所以才伴随了这些异常现象，能不能用其他的物质代替二氧化锰作催化剂呢？这个问题，学生们广泛交流，集思广益，将思路通过语言或实验的方法展示出来，我也将自己的想法与同学们交流，并从多种资料中收集了可以用于该实验的替代二氧化锰作催化剂的物质，介绍给学生，极大的开阔学生的思维视野，他们很受启发，意犹未尽，把创新的激情迁移辐射到学习活动的各个方面。

6、科学价值观的确立

学习的最终目的不仅仅是获得知识，更重要的是利用知识创造财富，造福人类。伴随氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气这一反应的，还有能量变化、物理变化，我引导学生思考：除认知功能外可否产生更大的实用价值呢？并把从网上获取的信息介绍给学生。同时也向学生警示：我们很多的化学反应一定程度上会对人类造成伤害，古有科学家戴维做实验时被炸伤眼睛，今有同学做实验时因操作错误被烫伤皮肤，正如有人说的“科学是把双刃剑”，事物都有双重性，关键是扬其长，避其短。这样，把隐含的化学实验与变化中的价值因素挖掘出来，从经济价值与人文因素角度加以分析，促成学生树立价值意识，促进学以致用科学观的形成，倡导科学教育与人文教育相结合，促进科学技术的人文化。

实验教学是培养学生科学素质的重要途径，看似一个简单的实验，其中很可能蕴含着丰富的科学素质教育因素，关键是要我们善于发现，肯于挖掘，精于引导，贵在坚持。

第三篇：加强物理实验教学培养学生科学素养

加强物理实验教学培养学生科学素养

物理是一门以实验为基础的自然科学，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，并接受实验的检验.因此，实验对于完成物理课程的教学任务，具有重要的作用.实验教学的目的，不是单纯验证知识，获得结论，而主要是通过实验教学，培养学生发现问题、解决问题的能力；在实验中让学生学会科学探索，培养学生的学科素养.那么，如何在初中物理实验过程中唤起学生探索欲望，激发学生学习兴趣与动机，培养学生设计能力、动手能力、实践能力、观察能力和思维能力的科学素养呢？为此，笔者在初中物理实验教学中认真实践，大胆尝试，并收到了良好的教学效果.1激发学生物理实验的兴趣

皮亚杰说过“所有智力方面的工作都依赖兴趣”.初中物理教学有着丰富多彩的内容，不仅有关于各种理论、原理、概念的教学，还有发明家的成功事迹以及物理原理在生活中的实际应用情况，而实验教学就是指导学生对所学的理论知识进行验证、应用.通过做实验，可以使学生对这些丰富多彩的物理知识加深印象，使其深受这些物理知识的影响，爱上物理实验，激发他们为科学献身的志向.例如，在讲大气压强的实验时，笔者首先拿了一个吸盘压紧在玻璃上，然后让一个学生来拉，结果可想而知――不容易拉开.而笔者乘他们不注意时，用指甲在边上撬了一个小缝，结果用两只手指轻轻地就拉开了.这时学生的情绪达到了高潮.笔者接着趁热打铁，让学生猜想形成的原因.此时学生的兴趣和积极性被充分地调动起来了.这时，笔者提出用身边的器材来设计一个实验来证明大气压的存在：有的学生在一个矿泉水瓶里放点热水，摇几下后，盖上瓶盖后，瓶子变瘪；有些学生在杯中装满水，并用一张硬纸片盖上倒过来水不流出来等等.可见，在实验教学中激发学生的求知欲、探索的热情，并努力使他们在学习中保持这种热情与兴趣，是物理教学中至关重要的一环.2引导学生设计实验方案

在初中物理实验教学中，指导学生观察和思考实验，有助于学生直观形象地理解概念、物理原理及其变化规律，也有助于促进学生物理素养的提高和创新性潜能的开发，通过让学生开展实验设计的讨论，可以大大激活学生的思维.例如，在学习测液体的密度时，笔者从实验的原理上来引导学生设计实验方案.学生大概能归纳出两种方案.方案1先测出烧杯的质量，然后将液体倒入烧杯测出总质量，再将液体倒入量筒测出液体的体积，从而求出密度.方案2先将液体倒入量筒中测出体积，然后测出烧杯的质量，最后再将液体倒入烧杯测出总质量，从而求出密度.根据以上两种方案进行分组实验，再比较，发现方案1比方案2测得的结果大.此时，笔者引导学生分析误差产生的原因，让学生修改设计，从而得到更好的方案3.方案3先将液体倒入烧杯测出总质量，然后将液体倒入量筒测出液体的体积，再测出此时烧杯的质量，从而求出密度.通过对实验方案设计过程的讨论，引导学生设计新的实验方案，既培养了学生主动参与探究，养成严谨的科学态度，又培养了学生良好的思维品质和互相合作的精神和学生发现问题、解决问题的能力.3指导学生探索实验过程

物理是一门以实验为基础的自然学科，其知识的阐述和理论的建立是通过学科探究得出的.传统的物理教学忽略了学生科学探究，只注重知识的接受和掌握，甚至发展成在黑板上画实验，学生背实验，这严重影响学生综合素质的形成.科学探究作为一种重要的学习方式，能使学生在获得知识和技能的同时，又受到学科思维方法的训练，体验探究的乐趣，形成和发展探究能力，它对培养学生的学科素养具有不可替代的作用.3.1培养学生识别实验器材的能力，是培养科学素养的首要条件

学生识别实验器材的能力不仅是学生正确完成物理实验的保证，也是以后学习中必备的基本能力.这就要求教师指导学生实验时，着重指导学生识别仪器的规格和性能，注意铭牌或说明书.如弹簧秤、天平、电压表等，要让他们弄清量程、分度值、零点及其调节方法和具体的使用方法.只有掌握以上四点，才能保证实验精确的完成和仪器、人身的安全.3.2培养学生细致观察实验的能力，是培养学科素养的重要途径

在物理实验中，有条理、有步骤地进行观察，才能获得丰富的、正确的、全面的观察材料.利用这些材料，经过分析、抽象、概括，抓住了事物的本质，作出正确的判断和结论.对实验过程细致观察，往往会发现一些异常现象.例如在研究并联电路的电流特点时，笔者采用了图1所示的实验电路.当闭合S1时，读出了电流表A1和A的示数，再闭合S2时，大部分同学只观察了A2和A的示数，而忽略了A1示数的变化.因此，要强调细致观察的重要性.历史上就有科学家对微小的现象没有引起足够的重视，导致与重大发现擦肩而过.3.3培养学生的实验操作能力，是培养科学素养的必要途径

物理实验本身就是一个操作过程，学生实验操作能力的高低直接影响到他们今后的工作和学习.生活中小到照明电路的安装，各种物体质量的测量，大到交通运输和生产劳动都需要这方面的能力.因此，我们要最大限度尽可能地给学生创造动手动脑的机会，这对提高学生的操作能力是很有帮助的.例如，在导体的电阻与温度有关的实验、电磁感应实验等比较复杂的学生分组实验中，教师可通过示范操作来减少实验的盲目性，巡回指导来提高实验过程的正确性.又如在刚学习电路连接时，虽然按课本安排有“组成串联电路和并联电路”的实验，但毕竟只是一次连接实验，许多学生对电路连接还是很生疏.因此，教师可以设计一些电路图让学生进行相应的连接实验，保证学生有更多机会动手操作，这对提高学生连接电路的能力也是很必要的.3.4通过开放实验室，为学生科学素养提供时空

对于一些开放性的实验，如果在课堂上探究，时间上有时会无法满足，所以开放实验室显得十分必要了.只要没有安全隐患，教师不妨给学生留下一点自由探究的空间.3.4.1在实验室里完成

例如，学生在做测定小灯泡功率实验后，教师可布置：如果只有电压表或只有电流表，其它仪器自选，测定标有3.8 V的小灯泡的额定功率.这个实验就是在给定条件下，让学生自己设计实验方案来完成实验操作，这极有利于培养学生的创造性操作能力.通过对灯泡的功率的探索，同学们发现了灯泡的功率随着灯泡两端电压的改变而改变，从而进一步探究，知道了灯泡的电阻也随着灯泡两端电压的改变而改变，很好的理解了定值电阻与电压无关的结论，学到了书本上没有的知识.3.4.2在家里完成

例如在学习天平、弹簧测力计等知识后，可布置小实验自制天平、橡皮测力计等，让学生自己动手做，这样不仅培养了学生的动手能力、观察能力和思维能力，还能提高学生积极性，引起学生浓厚的兴趣，增加了学生的求知欲.总之，通过开放实验室，让学生成为实验的主人，为学生提供更多的思维时空，激发学生求异创新的能力.3.5加强学科间联系，是培养科学素养的辅助条件

生活中的实际问题，往往没有明显的学科界限，需要综合运用各科知识来分析、解决问题.2011版新课标更强调了要加强物理与其他学科的联系.初三在学“燃料及其热值”时知道内能的主要来源是燃料燃烧得到的，因为燃料在燃烧时发生了化学变化，生成了新物质，产生的废气与水蒸气结合，会形成酸雨影响农作物生长，气候变化等.这就涉及到了物理和化学方面的问题.因此，教师在平时授课时，要经常注意学科间的整合，才能够提高学生的综合能力，提高学生的学科综合素养.当然，在初中物理教学中培养学生的科学素养的方法还有很多.为此，我们教师一定要以实验为契机，鼓励学生大胆创新，积极探索，在实验中培养学生实事求是、敢于探索的科学品质，让学生得到全面的发展.

第四篇：在物理实验教学中,培养学生的,科学探究能力

在物理实验教学中培养学生的科学探究能力

探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式。正像玻亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现，理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系”。在科学探究过程中，学生处于主要地位，教师可以是参与者、组织者、指导者和评价者。物理教学中的探究性实验为学生创设了一种再发现的学习情境，需要学生用脑子去思考，用身体去感受，用心去体验，能使学生的身心与探究过程充分交融，因而有利于学生对知识生成过程的再发现。由于学生对知识的再发现建立在对探索过程的亲身体验和心灵感悟上，所以能将探究行为转化为技能和方法，并转化为解决问题的能力，从而在根本上提高学生的创新能力。

在目前的物理教学中，普遍存在着重讲解轻实验的现象，即便进行实验，也多作验证之用，致使实验的探究性、创造性成分白白流失，造成学生创新精神和实践能力的严重不足。为此，笔者以培养学生的科学探究能力为出发点，对物理实验教学进行改革，尽可能将演示实验改为学生实验，将验证实验改为探究实验，力求让学生自己动手“学科学、做科学”。

一、改进和优化演示实验，突出科学探究

教学实践中，我将光的反射定律、欧姆定律等演示实验都设计成了探索性的学生实验。

例如：在“大气压的测定”这节课的教学中，如果教师按教材依葫芦画瓢，直接运用托里拆利实验获得结论，虽然能测得大气压值，但这种生硬的灌输式的教学，学生只知其然，达不到知其所以然的目的，我设计成探究式教学，教学效果则有很大不同：（1）将装满水的瓶子，安上一个带玻璃管的塞子，分析为什么吸不到水？（2）让学生自己设计实验测定大气压的值。（3）将两端开口的玻璃管插入水槽中，分析为什么管内外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管内空气，向上拉动活塞，分析为什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足够长时，水柱是否会一直随着上升？（6）在水柱不随活塞上升而上升时，你能从中悟出什么？（7）设想一下，怎样使管内水面以上部分达到真空状态，从而精确地测出大气压的值？（8）这个实验能否换用酒精或水银等其它液体来完成？选用哪种液体最合适？按此“质疑、实验、探索、解疑”的探索方式进行教学，使学生像科学家一样亲自参与科学探究与发现，这不仅有利于调动学习思维的积极性，激发灵感、产生顿悟，而且还可以使他们的创造性思维得到培养。

又如：将阿基米德原理的演示实验改为学生实验，进行科学探究： 【提出问题】一艘满载货物的万吨巨轮正在大海中航行，海水对它的浮力有多大呢？很显然，这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决，问题的提出在学生心中激起了求知的欲望。为了解决轮船在海中航行时所受浮力大小的问题，必须先研究和浮力大小有关的因素。

【猜想与假设】浮力大小究竟和哪些因素有关，大家可以猜想，发表自己的见解，并说出理由。这时课堂气氛顿时活跃，同学们根据以往学过的知识、生活经验进行猜测、讨论。教师将学生提出的各种猜测进行归纳：浮力大小可能与物体的密度、物体的体积、物体的形状、浸入液体深度、液体密度大小有关。

【制定计划与设计实验】猜想是否正确，还需要动手实验去验证。浮力大小可能与其中一个还是几个因素有关？如何进行实验研究？于是学生自己设计实验，选择器材，并自觉地运用了控制变量法进行实验。

【进行实验与收集证据】学生进行了如下的实验操作：

a.用弹簧秤测出体积相同而密度不同的铜块和铝块浸入水中时所受的浮力大小，并比较。

b.用弹簧秤测质量相同而形状不同的橡皮泥浸没水中时所受的浮力大小，并比较。c.观察橡皮泥分别浸没在酒精和水中相同深度处弹簧秤的示数。d.观察橡皮逐渐进入水中弹簧秤的示数和浸没水中后，在不同深度处弹簧秤的示数。

【分析与论证】通过上述实验，学生分析得出浮力的大小与物体密度、形状和深度都无关，与液体的密度和排开液体的体积有关。

【提出新问题】我们已经探究出浮力大小和液体密度、排开液体的体积有关，那么它们之间有没有确定的数量关系呢？

【设计并进行实验】请同学们设计方案，怎样使物体放入水中后，既能测出浮力的大小，又能收集起物体排出的水。学生选用了自制的溢水杯进行实验，进一步收集证据。在教师的引导下，学生通过实验发现体积小的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化小（浮力小），排开的水也少；体积大的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化大（浮力大），排开的水也多。既然浮力大排开的水多，浮力小排开的水少，那么浮力的大小和排开水的多少是否有着必然的联系？从而引导学生去秤一秤排开液体所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么关系？

【分析与论证】学生惊奇的发现，浸在液体里的物体所受的浮力，竟和排开的水所受重力正好相等。从而进一步通过实验（浸没、部分浸入、漂浮）得出了阿基米德原理。这在阿基米德是灵感思维，对学生则是在老师指导下，经过探究活动后发现的。

二、以探究的思想改进学生分组实验

教学中我把部分学生实验改成探索性实验，并增加了一些探索实验内容，以拓展学生的思维领域。通常采用以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同，讨论中可能出现多种实验方案，这些方案只要合理有效，就及时肯定，并让学生去做，不必要求设计的实验和书上给出的实验相同。例如：在“测小灯泡功率”的实验中教师没有给出具体的步骤，一切由学生自行完成，结果我在巡视实验的时候发现，各小组都有明确的实验步骤，并设计出了开放性的记录表格，记录了灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流和功率。实验后学生多方向、多角度的分析观察到的现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论。

分组实验时强调小组成员要有明确分工，加强小组间的合作与讨论。实验结束后，各小组将自己的探究过程，收集的证据和作出的结论，包括没有解决的问题向全班报告，然后经过质疑答辨和讨论，作出结论，达成共识，使大家都分享到探究成果。

三、加强实验设计能力的培养

为培养学生的探究能力，让学生根据物理原理设计实验。我按学生不同程度确定实验设计的内容。采用的方法一是写出实验报告或提出实验方案，组织学生讨论比较，选择最佳的可行性方案，统一进行实验。二是师生自编或精选一些探索性、综合性强的实验问题，让学生自己去设计和操作实验。

例如：学生在学习了通电导体在磁场中会受力运动，通电线圈在磁场里会受力转动，这是电动机的原理后。有的同学提出：如果把通电的液体放入磁场中，结果会怎样？学生猜想之后自行设计实验进行探究，结果设计了多种实验，可以使通电液体在磁场中运动。例如将裸铜丝弯成封闭的圆环嵌入玻璃器的边沿作为一个电极、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作为另一个电极，向玻璃器内倒入电解质（食盐水），再把玻璃器的一半圆面“卡”在马蹄形的磁场中，用导线把学生电源、变阻器、裸铜环、碳棒串联起来。接通电源，闭合开关，移动变阻器的滑片，使其电阻逐渐减小，电流随之逐渐增大，会观察到盐水由慢到快的旋转起来，现象很明显。

问题可以由学生自己提出，也可以由教师提出。例如：在做完瓶吞鸡蛋的实验后，提问：如何把吞进瓶中的鸡蛋完整地取出来？引导学生分析压进瓶内，靠的是瓶内外的压力差，反过来也可再用瓶内外的压力差，将鸡蛋压出来，学生讨论得出一些切实可行的办法：①把瓶倒过来让鸡蛋堵住瓶口后，放入一个密封容器中减小容器内的气压，瓶内外的压力差使鸡蛋从瓶内吐出来。②把瓶子倒过来，让鸡蛋堵住瓶口，再给瓶子加热，使瓶内的气压高于瓶外气压，鸡蛋也会被吐出来。我发动学生课后进行实验探究，学生在实验中遇到很多的问题，他们不断地克服困难改进实验，结果学生把广口瓶换成150ml平底烧瓶，把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋，实验时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后，迅速插入烧瓶中，待燃烧片刻后抽出铁丝，再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上，过一会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底，这样改进可见度增大，生动形象地证明了大气压的存在。把烧瓶倒立，使鹌鹑蛋堵住瓶口（小头向下），然后把烧瓶固定在铁架台上，用毛巾包住瓶底，并不断把热水慢慢注到毛巾上，一会烧瓶就会吐出鹌鹑蛋。

教材中的演示实验和学生实验的设计及操作方法虽然都是经过反复证明了的，但实验操作方法仍然存在着这样或那样的不足，而且方法都只有一种，不利于学生创新思维的培养。为此教师可以有意识地创造一种探索氛围，比如提出“应该进行怎样的设计”、“为什么要这么做”、“换一种方法能不能做”等问题并运用多角度思考法、缺点列举法、逆向思维法等方法，引导学生探索，对其不足加以改进。

四、在实验习题的教学中融入科学探究

对一些较复杂的练习题，笔者设计了一些随堂实验，以点拨学生的解题思路。例如：用重30牛的铁桶到井中提水，待桶内装满水后，用力提桶使它直立于井水中，既不露出水面，又不与井底接触，如果桶内水重100牛，那么，提桶的力量将小于30牛。但不少同学有疑问，提桶的力为什么不包括水重？我布置学生课后自己设计实验去探究，并让学生在课堂上将探究结果加以演示：取一小铁桶，将它直立于水中，记录下弹簧秤提桶的力的大小，然后再将小桶的口朝下，会发现弹簧秤提桶的力大小不变，说明了将桶直立于水中，提桶的力不包括水重。这个小实验很有说服力，加深了学生对阿基米德原理的理解。

五、开展课外活动，体验科学探究

课外活动是物理课堂教学的延伸和补充，是学生将物理知识应用于实践的重要途径。当学生完成规定的学习任务后，教师更应鼓励学生自己选择课题进行探究，以满足学生的个性发展需要。

在课外活动中，我校开放了实验室、图书馆、校园网等探究性场所，使学生能根据探究需要进行实验操作、资料收集和信息处理。初中物理课本中有32个小实验，在老师的引导下，学生在实验室利用自制仪器，自制潜水艇、针孔照相机、潜望镜、完成了纸锅烧水等小实验。有的小组自制仪器非常巧妙，指出书本上实验的不足，并加以改进，如改进了磁极间的相互作用规律、焦耳定律等。对那些富有创造精神的作品，我及时向学生推荐，让作者为老师同学表演，并将实验情况写出报告，组织评比，引导他们不断推陈出新。曾经有学生用可乐塑料瓶做“浮沉子”，实验效果很好，其他学生看后觉得有趣味，纷纷模仿制作，有的还进行了一些改进，使之变成精美的玩具，一旦成为玩具，更容易促进学生“玩”进物理世界，“玩”出学习方法及趣味。

总之，改革物理实验教学，培养学生科学探究能力，不仅有利于国家《科学课程标准》的贯彻落实，而且有助于培养学生分析、概括能力和应用科学知识解决问题的能力，培养科学探究精神和严谨的科学态度，使学生真正体验科学的奇妙和伟大，并不断在探究中提高、发展和创新，成为适应今后社会高速发展的开拓型人才。

江油市太平镇学校：成金勇

第五篇：物理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。

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。

物理学是以实验为基础的一门学科。物理实验在物理教学中占有重要的地位，物理实验教学是学生接受素质教育中的重要组成部分，它独特的作用和不可替代的手段，它的教育功能等已经越来越被广大物理教育工作者认识和重视。加强和改革物理实验教学，是实施素质教育的重要途径。

1、物理实验在物理教学中的地位。首先，实验是物理教学的重要基础。在物理教学中应用实验的目的在于给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动的获取知识和发展能力；同时，通过学生的观察实验，使学生掌握实验的基础知识和基本方法，培养他们的实验技能和能力。因此，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。

其次，实验是物理教学的重要内容。物理学的任何一部分内容（物理量、定律、理论）的结构及其发展都可以分解为三种因素：实验（事实）、物理思想（逻辑、方法论等）和数学（表达形式和计量公式）。可见，实验内容本身就是教师要教，学生要学的重要内容。

第三，实验是物理教学的重要手段。好的教学方法需要通过适当的教学手段才能发挥它应有的作用。实验，直观具体、形象生动；实验教学，从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂，适合学生的身心特点，符合学生的认识规律。实践证明，在教学中应用实验手段，能取得很好的教学效果。实验是物理教学这必不可少的重要手段。

２、物理实验是实施素质教育的重要途径。

首先，物理实验能激发学生的学习潜能。中学生天生好奇、好动，喜欢刨根问底。物理实验向他们有目的的展现了许多有趣的物理现象；呈现了许多真实的、形象生动的物理事实。他们在好奇心的驱使下，对未知结果的探究会产生极大兴趣，从而产生学习的欲望和学习的需要，自然地激发了他们渴望学习的天性。他们的学习潜能在一系列物理实验的强烈刺激下，又能转化成学习的巨大动力，使学习成为学生的自觉行动，有些学生还可能将物理学研究作为终生奋斗的方向。

其次，物理实验能创设学生有效掌握知识的学习环境。物理概念和规律都是从大量具体的事例中抽象概括出来的。在教学中，必须重视感性认识，而实验则可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性材料，它能使学生对物理事实获得明确、具体的认识。因此，让学生进入实验环境，在教师指导下，通过观察、实验、操作、游戏等亲身实践体验，主动去探索新知识，是使学生掌握知识发展能力的有效途径。物理实验为创设良好的学习环境、进行素质教育提供了其它学科不能替代的重要条件。

第三，物理实验能使学生主动地参与知识获取的过程。在课堂教学中实施素质教育，重要的是要确立学生的主体地位，让学生主动地学习、主动地发展。物理实验是一种能动的实践活动，是手脑并用的过程。它不但能为学生主动地获取知识抛“砖”引“玉”，而且实验本身能很好地展示知识发生的过程，从实验方案的制定到实验仪器的选用，从实验操作到实验结果的分析，无不体现着素质教育的内涵，为学生自觉而主动地获取知识提供了客观条件。学生能从实验的过程中，实验结果的分析中获取知识、找出规律、悟出道理，并且能发现和掌握解决一般物理问题的方法。第四，物理实验能培养学生的各种能力。实验能力不能仅依靠教师的讲解来培养，而必须在相应的实践活动中才能得到发展，只有通过实验才能培养实验能力。除此之外，通过实验还可以培养学生的想象能力、思维能力等等。例如，在进行观察与实验中，需要用精细敏锐的感知和观察力，去及时捕获一些重要现象，从而培养了观察能力；通过设计实验，分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、结果和形成概念的过程中，要进行概括、抽象的逻辑思维和辨证思维，通过分析、比较、判断、推理等能培养逻辑思维能力；通过想象、假设能锻炼和发展想象能力、创造能力；在实际操作和汇报实验结果的过程中，还能培养组织和表达能力等等。

第五，物理实验能培养学生的科学素质。实验除了对知识的掌握、智能的提高有明显作用之外，对非智力因素的培养也有显著作用。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔的意志品质，而且有助于形成正确的观念、优秀的品质、培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣。

３、努力加强与改革物理实验教学。

首先，要研讨与改革物理实验教材的内容，以期更有效地达到实验教学的目的。物理实验教材的内容除了要密切结合知识的讲授外，特别要注意它的科学性、探索性、启发性、典型性和成功率。在教学中，可以依据教学大纲和上述原则来调整、补充、改进教材中的实验内容。在实验内容的补充上，要注意引入新颖有趣的实验；在实验的改进方面，要力求提高实验的可见度和成功率，使实验现象更鲜明。

其次，要系统全面地考虑安排整个中学阶段的实验教学计划，落实各项教学的要求。中学物理实验教学的内容是以演示实验、随堂实验和学生实验三种形式结合物理知识的讲授分散穿插安排在各年级教学中。其中，有帮助学生形成概念、建立规律的；有应用物理知识，训练物理技能的。对各个实验的教学要求要逐项分解，按水平层次的高低，依序编排列入各章节实验教学之中，扎扎实实地完成。例如，观察能力的培养包括：（１）观察要有目的性，能细心持久地观察并养成观察习惯；（２）掌握科学的物理观察方法；（３）能用口语或文字准确地、有条理地描述所观察到的现象；（４）善于从观察中提出问题。这些能力要求要有计划地分散在各项实验课题中来进行培养、训练。

第三，变演示实验为学生实验。尽管物理教学中的演示实验有着极为重要的作用，然而由于演示实验把学生置于“看”或“听”的位置，他们虽心里“跃跃”，而两手却不能“一试”，使学生的兴趣、爱好不能充分地激发，他们的实验能力，特别是动手技能得不到进一步提高。从这个意义上说，变教师的演示实验为学生实验，应成为改革物理教学方法的重点之一。

第四、根据授课内容和教学目的，增加一定数量的学生实验。具体做法主要有：（１）为建立物理概念设计必要的学生实验；（２）为教材里只有定律的内容陈述而无定量实验的课题配上相应的学生实验；（３）对只有理论推导得出新结论的课题可安排验证性实验（４）在复习课上增做适量的学生实验；（５）给课本中的有关例题和习题配上相应的学生实验。

第五、把学生实验观察引深到课后和校外。学生实验走出课堂，不仅能巩固课本知识，丰富学生的课余生活，而且更有益于拓展他们的知识面，养成研究物理问题的风气和习惯。对于课堂内没有做完实验的学生或对实验结果有疑问的学生，不定期地开放实验室，经教师同意后可随意进入实验室做实验。在学生具备了一定的物理知识之后，可给他们布置一些校外的实验观察活动，使学生体会到“到处都能学到物理知识，到处都要用到物理知识”。

第六，加强物理实验教学的评价。没有评价，就没有学习。对学生的实验学习情况及学习效果，要有平时和终结的评价，以科学的评价激励学生学习，促进学生发展。会考制度的建立，物理实验考核的实施，有力地推动了实验教学。如果能进一步加强实验的平时考核，实验教学的质量就有了保证。平时考察可采用以下方式：（１）实行平时实验考核登记制度。教师及时了解并记载每一个学生在进行实验时的表现（准备情况、实验操作、实验结果），作为评价的依据；（２）在课堂上运用实验性提问和小测验检查实验教学效果，并给出评价；（３）在可能的条件下，布置一些课外观察、家庭实验、小制作等，教师从学生提出的报告或完成的制作中了解情况，进行评价。