1、1优化物理实验教学 培养学生科学素质四川省邛崃市宝林中学 郑睽（13882243963）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
2、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
3、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、
4、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2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
5、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
6、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
7、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
8、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3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
9、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，学生对所测数据进行分析、处理，作出合理的结论，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
10、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
11、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
12、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4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
13、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
