发挥实验教学的作用促进学生能力发展

发挥实验教学的作用，促进学生能力发展
董霞山东寿光世纪学校
关键词：观察、思维、探索、创造、辨析、创新
实验是物理学的基础，是物理学研究的主要方法之一，实验教学是实施素质教育的一个很重要手段，它的作用不仅仅在于配合教学提高学生的文化素质，大面积提高教学质量，更重要的是培养学生的实验操作能力、观察能力、思维分析能力和创造能力，培养学生实事求是的科学态度和严谨细致的学风，因此,实验教学是全面实施素质教育，培养跨世纪的高素质创新人才的一个重要环节。

一、通过有趣的实验教学提高学生的观察和思维分析能力
教育心理学家认为“学起于思，思源于疑”，在课堂教学中运用所学的知识产生一些有趣的实验田，可以引发学生探究反思，使学生对所学知识产生兴趣，消除学生思维的惰性和封闭性，学生动脑思考的过程，就是思维发展的过程，为了真正让实验起到激发思维的目的，实验的设计必须紧扣课时的教学目标，实验的目的要明确，要有针对性和启发性，例如：我在讲“压力和压强”这节课时，设计这样一个实验：把一个吹胀的气球放在大烧杯上，取两块同样的木板，一块钉满小钉子，一块只钉几个小钉子，先把钉满钉子的木板压在气球上，学生神情紧张，料想气球会被扎破，可是由少到多增加重物时，气球没有破，换用另一块木板时，学生放心了，可是只加一小重物，气球就“啪”的一声压破了，这时学生既惊奇又疑惑，这是怎么回事呢？再如：讲大气压强时，为了证明大气压强的存在，我设计了这样一个实验：取两个内径相差很小的试管，先在一个大试管中装一半水，再将小试管套进大试管中，然后将两试管倒放，那么小试管会掉下来吗？学生观察现象看到小试管徐徐上升，会立即陷入深思，通过实验引发学生强烈的探究知识的欲望，教师可以抓住时机，因势利导，鼓励学生细致观察，认真思考，活跃思维，使学生的思维处于“欲罢不能”的积极主动状态，在欢乐中求新知，在愉快中求发展，主动去探求知识的真谛，即有利于教学的顺利进行，又可以培养学生的创新思维能力。

二、通过实验教学提高学生动手能力和创造能力
在实验教学中要想培养学生的创造能力，就要让学生亲自动手实验，为此可以把教材中的部分演示实验变为分组实验，还可以设计一些小实验，让学生通过自己动手制作一些简易教具，利用手边的器材来完成实验。

例如：在《摩擦力》一节教学中，要研究的问题是滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？我先让学生联系生活经验进行猜想，提出种种假设：①滑动摩擦力与压力大小有关，②与接触面的粗糙程度有关，③与接触面积的大小有关，④与物体运动的速度有关。

这些结论正确与否，应如何设计实验来验证呢？教师指导学生分析可用控制变量的实验方法去研究，然后就放手让学生自己设计实验进行研究，学生通过动脑、动手不但对实验的设计思想和实验装置的原理有了透彻的理解，而且体验了科学家实验探究的过程，不断用这种方式训练学生，有利于培养学生的创造能力。

再如：探究磁极间的相互作用规律的实验，可以让学生在桌面上并排摆上等粗的圆柱形的铅笔，玻璃棒等，把一块条形磁铁放在上面，拿另一块磁铁的两端分别去靠近它的一端，观察发生的现象，通过学生亲自动手、亲身感受，在实践中获取了真知。

另外还可以恰当增设课堂小实验，如：可让学生利用手边的纸条和钢笔帽做惯性实验，用自备的鸡蛋和玻璃杯，作瓶吞鸡蛋实验，用自己的铅笔盒和课本作机械运动实验，用电池和水作动能大小的实验，用橡皮筋、小锯条作声音振动实验，用蜡烛和玻璃作平面镜成像实验，利用手边的器材增加学生的动手机会，就好比给学生开拓了一片新天地，让他们独立地、主动地探索研究，使他们对知识的理解深化落实到实处，从而优化教学过程，提高学生动手、动脑能力，引发自制仪器、搞小发明、小创造的激情，从而拓宽学生的知识面，培养创造能力，让他们在成功中体验到：创造力人皆有之。

从而增强创造信心，树立创造志向，争当未来的科学家、发明家。

三、通过实验教学提高学生逻辑思维能力
物理概念是抽象、枯燥的，学生对物理概念的学习往往缺乏兴趣，因而对概念的理解通常停留在表面认识上，只背下了字面意思而没有深入其本质，遇到问题就无从下手。

作为教师，我们的任务就是要从正面、反面、侧面全方位地启发学生的思维活动，使他们深入理解概念的本质属性。

在学习物理的过程中，要形成物理概念和认识物理规律，首先必须要有一定的感性认识，这种感
性认识可以来源于学生的生活环境，也可以来源于实验提供的物理事实，通常从生活中得到的感性材料多自复杂的运动形态，力、热、光、电现象交织在一起，本质、非本质的因素交融在一起，因此仅通过这种途径来使学生建立概念和认识规律有时会遇到很大困难，运用实验则可以提供精心选择的、简化的和纯化的素材，它能够使学生对物理事实获得明确具体的认识。

例如：人们虽然生活在空气的海洋里，却很难感受到大气压强的作用，如果只是告诉学生大气对浸在它里面的物体有压强，学生一定会感到困惑，如果你们在课堂上做一个纸杯托水或做一个瓶吞鸡蛋的实验，当这一物理现象展现在学生面前时，就是一个活生生的事实，就可以藉此理解掌握大气压强的概念了。

在物理概念的教学中，如果能时常利用实验来创设学习概念的环境，就可以有利地激发学生的兴趣和求知欲望，俗话说的好：“兴趣是最好的老师”实验可以为提高学生的素质打下坚实的基础。

教师在设计实验时，一定要注意引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来。

注意观察它的变化及产生的条件，在探究本质属性的过程中培养逻辑思维能力。

四、通过物理实验教学培养学生验证、分析问题的能力
在学习物理知识的过程中，我们发现有些练习题较复杂、抽象，只靠老师的讲解或独立思考是很难掌握的，如果在课堂上设置一些随堂实验，点拨解题思路，能收到事半功倍的效果，例如：甲两乙只相同的杯子，甲杯装满水，乙杯装半杯水，用一把小铝勺敲击它们，发出的声音谁的音调高？为了帮助学生解答这个问题，可以演示这样一个实验：取一只杯子，用小铝勺边敲击杯子边向杯内倒水，让学生注意听杯子发出的声音音调的变化，非常明显，水倒得越多，音调越低。

通过这个实验，学生对这一问题的答案也就“一听了然“了。

又如在
一条形磁铁的一端吸着两枚大头针，会出现如图所
示的哪种情况呢？就在学生疑惑，不知如何选择
时，让他们自己动手做一做，看到出现的现象，再
联系所学的理论知识讲解，学生就会茅塞顿开。

用
这种方法不但提高了学生的积极性，还能加深对物
理概念的理解应用。

因此实验在物理教学中有重要地位，物理知识主要来源于
科学实验，通过实验教学可以使学生尊重事实，按科学规律办事，学会用实验探索真理好习惯。

五、通过自制教具培养学生的创新意识
俗话说得好“爱生严为首，育人先育德”，在实验教学中若能有意将思想教育寓于知识教育之中，就可以达到“随风潜入夜，润物细无声”的教育效果。

实验教学离不开实验器材，器材的自制是实验过程中必不可少的途径，发动学生自制实验器材来完成课堂实验，既丰富了学生们的课外活动，又培养了学生劳动技能素质。

例如：一架简易天平的自制，一个开关的制作，虽然只需几个小木块，几块小橡皮，却培养了学生变废为宝的好习惯，更重要的是器材的自制开发了学生智力，改变了学生“衣来伸手，饭来张口”的恶习，使他们在轻松、愉快的环境中学到了在课堂上学不到的知识。

物理课本中的实验都是科学家经过无数次的实践和改进保留下来的完美之作，有的则是历史伟人经过奇思妙想得到的经典之作，都有着很强的科学性，其研究方法和思维品质都值得学习，在实验教学中若能把科学家的生平事迹及研究过程生动地讲给学生，对学生的感染力会更大。

例如：科学家不放过实验中出现的每一个疑点，从空气中找出气体氩。

从电与磁诸多的相似之处建立起电与磁的相互联系，《牛顿第一定律》一节中的实验，从三百多年前伽俐略对实验的分析总结，到法国笛卡儿的进一步补充，直至后来英国科学家牛顿归纳总结出牛顿第一定律。

像科学家这种坚持不懈地研究，夜以继日的思考，专心备致的观察、精辟的总结等高尚的科学品质和科学作风，很值得学生借鉴，这些科学家的故事可以激励学生追求新知，实事求是、独立思考、勇于创新、带着勇气和热情去追求科学与真理。

另外还可以从实验的失败中培养学生的心理素质和应变能力，从实验器材的制作中培养学生的审美素质，总之我们绝不可低估实验在这方面的作用，从某种意义上说实验所起的作用较之于学生掌握一些具体的知识技能更为重要，对于提高人的素质具有很大意义，我们可以借实验对青年一代提出希望，培养学生的民族自信心、自豪感、责任感，树立起为国富民强而奋斗的献身精神。

总之，实验教学已成为落实素质教育的重要途径，常言道“百闻不如一见，百见不如一动”，我们要在课堂上充分发挥实验教学的作用，深化课堂改革，加
强实验教学，增加学生动手动脑的机会，将学习过程和科学的探究过程紧密的联系在一起，把课堂教学变为讨论式，培养学生的创新意识，鼓励他们敢于对实验事实刨根问底，有勇气进行实验创意构思，乐于去寻求实验的佳径。

在充分利用现有仪器的同时，自制学具增加创设性实验，培养学生的创新意识。

二十一世纪的今天，国家综合实力越来越体现在国民素质的高低和创新人才的数量和质量上，越来越体现在一个国家的创新能力上。

我们物理教师应充分发挥实验教学的作用，开展创新教育，全面提高学生的综合素质，为现代化建设事业的快速发展，培养出一批素质高、能力强、适应性好的优秀人才。

参考资料：
《中学物理》、《山东教育》、《山东教研》、《天津教研》、《初中物理教学通论》。