怎样培养高中学生的物理实验能力，本文主要内容关键词为：高中学生论文,物理实验论文,能力论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理是一门以实验为基础的科学。物理实验在物理学中占有举足轻重的地位，在近几年的高考中，更加重视对实验能力的考查。那么，教师在平时该怎样培养学生的物理实验能力呢？笔者结合多年来的教学实践，提出以下几种看法或做法，供同仁参考。 一、学生应掌握实验原理和实验技能，为培养实验能力打下良好基础 实验原理是学生开展实验、操作实验的基础，学生只有对实验原理全面而切实地掌握，才能有所应用并进而有所发挥。针对现在高考实验考试的灵活多变，学生平时必须把实验的核心——实验原理学透并理解透，只有这样，才能做到以一变应万变，以四两拨千斤。
学好了实验的基本原理，学生对实验的基本工具的使用以及实验的基本技能也应牢固并熟练掌握。如果学生连最基本的实验仪器如游标卡尺、螺旋测微器、电压表、电流表等都不会使用，就谈不上培养什么实验技能了。当然，掌握基本实验工具的使用是不够的，学生还应牢固把握其他的基本实验技能。例如，实验数据的处理。实验数据的处理可以用列表法，但更重要的是要学会如何使用图象法，如在处理F一定a与M的关系图象时，学生最好应选择1/M作为x轴，这样画出的图象是一条直线，而选择M作为x轴画出的图象将是一条曲线，这样就很难找出a与M之间的关系。 学生对实验原理及实验基本技能应反复揣摩，多加训练，真正体会到其中的内涵与精髓，为培养实验能力打下良好的基础。 二、学生应注重实验探究，在实验探究中发展实验能力 探究实验是在教师指导下，通过学生自己的动手动脑，自觉地得出实验结论的教学过程。在这个过程中，学生的观察能力、分析综合思维能力得到进一步的发展，学生的实验技能得到进一步的提高，同时也充分体现了课堂教学中学生的主体地位，真正体现了学生是学习的主人，并且学生的科学探究精神将会进一步得到培养。 例如，在电磁感应的探究楞次定律实验中研究感应电流的方向与原磁场方向和线圈运动方向的关系时，教师可一边指导一边让学生动手参与实验，并让学生认真观察灵敏电流表指针的偏转方向变化，最后在此基础上师生可一起加以整理、抽象推理总结出感应电流的磁场方向与线圈运动时原磁场磁通量的变化的关系，这样就很容易推导得出楞次定律。通过实验探究，学生对楞次定律有一个形象的感受，其实验观察能力、分析推理能力以及抽象综合思维能力得到充分锻炼，实验技能得到进一步的发展。 在实验探究中，教师不仅要教会学生学会观察、分析推理，而且要引导学生学有所疑、学有所思、学有所得，进一步对实验的有关知识加以综合分析。例如，在探究动能定理实验中，一般书中是选择小车初始静止状态为小车的初动能，即为0。有的学生在学完了该定理及应用后提出，也可以选择实验纸带上打出的任意相隔适当距离的两点，求出初动能与末动能，这样也可验证动能定理。这个思想很正确、很有新意。通过进一步思索，学生不但加深了对实验内容的理解，而且促进了他们实验技能的发展。教师平常应鼓励学生对所学知识的本质达到更深层次的理解，以加强知识应用的灵活性，为所学的实验原理知识能在以后进行更高层次的应用打下良好而坚实的基础。 三、应加强对学生实验设计能力的培养，进一步提高实验能力 实验设计能力是一种高层次的实验能力，是近年来高考中一直强调并着重加以考查的能力，它是对学生有关实验知识的全面而综合的考查，要求学生灵活并有创造性地运用实验知识，教师在平常教学中一定要加以着重培养。 在电学实验中电路设计及实验仪器选择是每一年高考必考的。例如，2010年某地高考实验题。现提供器材如下：量程0～2V、内阻1000Ω的电压表
，量程0～5 V、内阻2 500 Ω的电压表
，量程0～3 A、内阻0.10 Ω电流表A，内阻0～100 Ω、额定电流0.5 A的滑动电阻器R，9.0 V有适当内阻的电源，待测电阻R（900～1 000 Ω），开关一个，导线若干。如图1所示，请你设计电路并连好电路。要求：在实验中选择的电表示数要能半偏以上，移动滑动变阻器滑片，电表示数有明显的变化。像这类题目，学生要解答它，就必须先对有关电学知识掌握比较全面。如滑动变阻器何时该分压何时该用限流，电流表、电压表的量程的选择以及它们的内接外接方法，同时又要会综合并灵活运用欧姆定律。通过分析，该题可这样解答：其中电流表根本不可以选（因连入时示数绝对不可能达到半偏以上），滑动变阻器只能用分压式（因为要让滑动变阻器滑片移动时，所有电表的示数要有明显的变化），电压表
只能与待测电阻串联，电压表
只能用来测待测电阻和电压表
的总电压（因为要让它们的示数都过半）。道理懂得了，具体连法就简单了。正如这样，学生在平时就要对有关物理知识全面而透彻地掌握并能灵活应用，到时才能马到成功、“手到病除”。
当然，实验设计能力并不只是单单掌握了设计连接电路就可以了，学生还可以对其他实验内容加以拓展延伸研究，加以综合锻炼。例如，教师平时可以让学生设计用单摆测重力加速度实验，要求学生自我选择仪器设计实验步骤，还可让学生自我设计验证机械能守恒定律实验、设计验证平抛运动实验等。在这个过程中教师可故意在题目上对实验仪器、实验操作原理方法等方面设置陷阱或难关，或者设置综合多个实验内容的综合题等。在学生自我选择仪器、设计实验步骤方案、分析解决疑难问题、自我揣摩怎样处理实验数据的过程中，他们必定要综合并灵活运用到有关物理知识，同时他们的设计创新能力以及实验操作技能必定得到明显的提高，综合分析解决问题的能力得到进一步的训练，这也为其进入高等学府深造、学习打下了良好的基础。 四、师生敢于创新，促进深层次实验能力的发展 创新能力是一个国家发展的动力，作为物理教师对培养学生的创新能力更是责无旁贷。教师在平时的实验教学中应给予学生创造性思维的熏陶，培养他们那种敢于质疑权威、不盲目迷信效仿、敢于创新的精神，发展他们的创新意识，如此浸润以时日，必将收获颇丰。 例如，在探究牛顿第二定律实验中，本来书中是先安排探究实验，后讲解牛顿第二定律及其应用，但这个实验中必须要求M
m，不然实验误差将很大。教学后有的学生提出，为什么我们不可以不必搞这个M
m的限制，这让人很烦。那该如何实验呢？后来我们在学习了牛顿第二定律的应用及整体法、隔离法后，教师与学生一起探讨研究，把书中的探究实验改成验证性实验，并把实验原理及器材修改如下：如下页图2所示，把托盘及其中砝码看成一个整体即总质量等于M，外力F便是托盘及其中砝码的重力（斜面的摩擦力早先已经平衡掉），这样保持托盘及其中砝码不变，往小车中加减砝码便是改变整个系统M，可得a于1/M成正比；保持车与托盘中砝码总质量不变即系统的总质量M不变，将托盘中的砝码随着小车移来移去，这便是改变外力F，但系统的总质量M保持不变，如此可证得M不变，a与F成正比。这样就不需要有M
m的限制，而且没有了实验原理方面所造成的实验系统误差，实验的误差小多了，同时，对整体法、隔离法加深了学习与应用。这样做，标新立异、不因循守旧，让入耳目一新，学生的创新思维、创造性能力得到了有效的锻炼。
五、充分发挥习题教学的作用，弥补实际实验的不足并全面发展学生的实验能力 实验习题教学是物理教学中的一个重要组成部分，通过习题教学，既加深了学生对实验的理解，又扩大了学生的知识面。习题与实际实验操作只是在对学生考查的方法以及角度方面上有所不同，对学生能力的培养实际上效果是一样的。通过有效的习题训练，可明显弥补学生在实际实验过程中的不足，大大提高学生的实验能力，丰富实验的内涵。 例如，在教学验证法拉第电磁感应定律时，对于不规则形状的导线在磁场中运动产生的感应电流大小如何通过实验操作得知是很困难的，误差很大。如果我们选择如图3所示一类习题对这方面实验内容加以研究、考查，巩固、拓展和加深，既形象又推理精确，还明显地训练了学生的实验思维能力，其效果将是非常好的，而且也加深了学生对该知识点的理解。诸如此类，高中阶段我们有很多物理知识很难通过实验加以验证，或者通过实验探究其效果不是很理想，这时我们可以通过习题教学让学生进行练习，从而明显弥补他们在实验中的不足，并有效地加以拓展和延伸，加深他们对实验内容的理解，从另一角度促进并提高学生的实验能力。
当然，物理习题千变万化，种类繁多，而且现在市面上的习题书课外书非常多，教师可有选择地通过物理习题对有关物理实验进行拓展、巩固加深，也可把几个部分的实验内容加以综合拓展演练，有目的地培养及提高学生实验思维能力以及其他方面的实验能力，长此下去，效果肯定是非常好的。在这方面教师大有可为，这也为学生将来对物理实验理论的科学研究学习打下了良好的基础。 六、开展课外实验并进行实验竞赛，切实提高、巩固并强化学生的实验能力 课外实验是课堂实验教学的有效补充，是发展学生实验能力的重要途径。教师在平常教学中要充分引导学生进行课外实验，从中启发、培养及提高学生的实验能力。 例如，教师可精选书中迷你小实验或实验探究，或者根据日常生活中的现象进行实验分析钻研，开放实验室等。总之，可通过多种实验途径，切实提高学生的实验实际动手操作技能，培养他们学习物理以及参与科学研究的兴致，甚至逐步树立形成其从事科学研究的远大志向和培养其勇于在生活中发现科学真理的精神。当然，在课外实验中教师应向学生特别强调要注意安全。 仅仅开展课外实验是不够的，教师还要开展实验专题讲座，有条件的学校可举行实验操作竞赛，教师选择高中阶段的重点实验，设计好有关的实验题目，让多名学生动手并进行竞赛，这样做将大大提高学生的动手能力与在实际实验应用中的灵活应变能力，从根本意义上切实提高学生实际动手操作实验的能力。 七、重视实验史实的教学及实验思想的浸透，为培养、提高学生的实验能力提供“营养” 实验史实的教学是物理教学中的一个重要组成部分，实验史实的教学可以让学生从中得到历史上的名人以及著名实验史实的熏陶，并为培养学生的实验能力提供有源之水，让学生从中吸取有益的并极具启发性的实验思想的源泉。 例如，学生可以在著名的伽利略斜塔实验中学习并体会到科学研究和实事求是的精神，学生还可以在著名的卡文迪许扭秤实验中学到非常巧妙的实验思想。把那么弱小的万有引力通过扭秤的旋转以及光的反射加以大幅度的放大，从而得到显著的实验效果，这种技巧方法简直是巧夺天工。又如，教材中的牛顿第二定律实验控制变量法、其他实验的留迹法、等效法等，这些前人创下的聪明而形象的实验思想方法可以让学生得到生动形象的实验思想的熏陶。
标签：教学技能论文; 物理论文; 电压表论文;
