初中物理课堂培养学生实验能力的策略探究

初中物理课堂培养学生实验能力的策略探究

刘海波

黑龙江省鸡西市第一中学

摘要： 简要阐述了在初中物理课堂教学中从实验准备、实验重点步骤、实验数据的处理等方面来培养学生实验能力的实施策略，以期为广大同仁提供有益借鉴。

关键词：初中；物理；实验能力；策略探究

物理学科是一门以实验为基础的学科，对于刚开始接触这门学科的初中生来说，培养学生的实验精神和实验能力对于激发学生的学习兴趣、形成物理思维、掌握分析问题和解决问题的方法都显得特别重要。因此，探讨在初中物理课堂中培养学生的实验能力策略，对培养学生的学科素养、提高物理课堂的实效性都具有重要的现实意义。

1. 从实验准备方面培养学生的实验思维能力

学生在进行一次实验前，必须要清楚实验目的、实验器材、实验步骤、实验注意事项等问题，所以，教师在每次上实验课之前一定是先从以上几方面备好课，把学生在实验中需要特别注意的问题提前预设出来，让学生要上一堂有充分准备的实验课。比如：在带领学生探究“平面镜成像规律”这一问题时，先让学生自读了课本，初步了解整个实验的目的、所用器材、实验步骤，然后，为了培养学生的实验能力，就在实验器材的选取和实验时注意的步骤方面提出了一些具体的问题，进而引发学生的思考，以防学生在后面的实验过程中出现更多的影响实验现象和结论的操作。

可以设计的问题有：

1.实验目的方面：本实验是要研究谁和谁的关系？

2.实验器材选择方面：

（1）实验时是要选择平面镜还是玻璃板做实验呢？如果选择玻璃板，那要选择什么样的比较好呢？

（2）实验时对蜡烛的选取有什么要求吗？

（3）实验时，选择白纸板有什么作用吗？

3.实验操作方面：

（1）在组装器材时，玻璃板的放置有什么要求吗？

（2）实验中蜡烛的放置有什么要求？

（3）实验时间的长短有什么要求？

（4）实验的次数又有什么要求？

以上问题有的是会直接导致实验成功与否，有的会直接影响实验的现象，有的甚至会影响到实验的结论是否正确。所以，在实验前把在实验中可能出现的问题给学生，一方面能对学生起到规范操作的作用，另一方面这些问题也可以作为学生在实验操作课上亲自动手操作来得以验证的一个很好的资源，让学生带着问题去做实验，学生才能做到不是背实验去解题，而是真正得通过实验获得问题的答案，这样学生的印象会更深刻，学习的效果会更好。

2. 从实验步骤的操作方面培养学生动手实践能力

一次实验成功与否，除了与实验前的充分准备有关外，在实验中正确操作也起到了至关重要的作用。比如：在做“探究凸透镜成像规律”这一实验时，（1）首先是要把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，凸透镜要放在蜡烛和光屏的中间，而且为了保证实验的现象更加明显和数据的准确性，尽量要把凸透镜放在光具座的中央。（2）要把未点燃的蜡烛、凸透镜和光屏并排放置，让蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上，目的是让透镜所成的实像能正好成在光屏的中央，这样更有助于得出正确的结论。（3）实验时，要先得出的凸透镜的焦距这个数据，利用太阳光粗侧凸透镜的焦距，调整光屏放在适当的位置，直到光屏上出现最小、最亮的光斑，这时，学生利用光具座上的数据得出凸透镜的焦距。（4）在利用点燃的蜡烛做实验时，每次调整蜡烛的位置不宜变化太大，以便学生能得出准确的物和像的变化关系，同时，还可以观察物距变化时，像距的变化及像的大小的变化。

还有很多的实验都需要在实际操作时的细节动作要规范，比如：在测量运动物体在一段时间内的平均速度时，需要每次都让物体从同一地点由静止开始运动，这样以便确定初始位置即为起始位置；在测量物体密度的实验中，天平使用前的放平、调平，使用时不能用手拿砝码，注意物体和砝码的位置，注意使用时不能再调平衡螺母等问题，也都是在实验操作时需要注意的问题；在研究阻力对物体运动影响的实验时，每次都要保证让物体从同一斜面的同一位置由静止释放，目的是让物体到达水平面的初速度相同，以便能对实验得出正确的结论。这些在实验操作过程中特别要注意的操作步骤是需要在课堂中特别提醒学生需要注意的问题，如果步骤上出现错误会直接影响到实验的结果。在实验步骤上对学生有特殊的强调，不仅培养了学生严谨求实的科学探究态度，也培养了实事求是的科学探究精神

3. 从对数据的处理方面培养学生的数据处理能力

没有数据做证明得出的实验结论是没有说服力的，在物理实验中，正确的处理实验数据是得出实验结论的有力保证。而物理实验又分为测量性实验和规律性实验，这样，就决定了对实验数据的处理方法也是不一样的。

如：在测量小灯泡电阻的实验中，分别测出了小灯泡的几组电压值和电流值，记录在表格中。

此实验属于测量性实验，最后是要通过数据而得出电阻阻值大小的，为了减小误差，就需要利用三次电阻的平均值来作为最后Rx的值来作为最后的结果。

而不是所有的测量性实验都是要求平均值的，如在测量小灯泡的电阻实验中，某同学分别测出了小灯泡的几组电压值和电流值，记录在表格中。

但是，当学生得出这样的实验数据后，却发现三次的电阻值相差却比较大，这时，对数据的处理就要特别注意，再用取平均值的方法来作为小灯泡的电阻就是没有实际意义的。如果再深入分析灯泡电阻变化的原因，则是由于灯丝电阻随温度的变化而变化引起的。这种情况下，要想要数据有意义，只能是求在某一电压下的小灯泡的电阻。

由此可见，同样的实验由于所选器材的不同，数据的处理方式也会不同，要达到的实验目的也不同。

另外，测量小灯泡的实验数据还可以和测小灯泡的电功率的实验数据在一起做比较分析。用公式P=UI可以求出小灯泡在不同实际电压下的实际功率，则只有在额定电压下的功率才是小灯泡的额定功率，其余都是小灯泡的实际功率。尤其需要注意的是：求电功率的平均值是没有任何意义的，这一问题在带领学生做实验数据处理时要特别强调。

在遇到实验步骤比较多、实验数据比较多的实验时，教师在实际的教学工作中也要让学生明确数量间的关系，这样才能得出正确的结论。如：在探究物体所受的浮力大小与排开液体的重力大小的实验中，某同学进行了下图所示的实验：

在此实验的正确顺序是丁、甲、乙、丙。在数据处理方面，需要先利用甲、乙图用称重法求出物体所受的浮力，然后利用丙、丁两图示数做差的方法求出物体在液体中排开液体所受的重力，最后才得出物体所受的浮力大小和排开液体的重力大小的关系。

物理实验对于每一个概念的建立、定律的发现都有着重要的作用，学生通过实验弄懂物理是什么、并学好物理就显得更为重要。从学生终身发展的角度来看，学生参与实验操作的过程，不仅会在知识与技能方面有所提升，而且也在情感、态度、价值观等方面有所收获。所以，教师不仅要做学生学习知识的引路人，更要做学生创新思维的引路人。

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