设计物理实验，培养学生的多种能力

张梅玉

摘 要： 在中学物理教学中开展教学改革，实施探究教学，目的就是在教学过程中培养学生多种能力。在物理实验教学中，可培养学生的发散思维能力、分析总结能力、创造性思维能力和表达能力。

关键词： 中学物理教学 物理实验 能力培养

教师应树立正确的教学思想，确定教学目标。虽然教给学生知识是重要的，却是有限的，教给学生学习方法，培养学生独立的求知能力更重要。教学中，要多角度、多层次、全方位地培养、开发学生的多种能力。笔者在多年教学实践中发现，充分利用物理实验的设计能培养学生的多种能力。

一、设计实验，培养学生发散思维能力

实验是一切物理结论、定律等知识的源泉，实验方法是探索物理知识的方法。实验是一种探索活动，也是一种检验知识的方法，同时会给人以创设性启发（即灵感启发或悟性启发），富有鲜明的直观性和广泛的趣味性。实验教学中不能过多规范与限制，滥用教师的权威，要求学生完全按照老师的意图和方法按部就班，限制学生的灵感和个性发挥。相反应该在老师的指导下，根据课程教材特点，创设问题，引发学生的好奇心，诱导学生思考、讨论，设计实验方案，进行实验观察、记录、分析、整理，得出结论，理论联系实际，学会用所学知识解决问题。如初二物理第一册《声现象》中《声音的发生和传播》的一段实验探究教学，锻炼学生的发散思维。1.提出问题：如何用实验说明“一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止”。2.合作探究，设计实验方案。将学生分成几个小组，组织讨论，积极思维，设计的实验方案丰富多样：①敲打音叉，音叉发声，将轻小的小木球不断弹开，音叉不发声时，小木球静止不动。②人发出“啊……”的声音，手触摸颈前喉头部分，会感到喉头振动；不发出声时，没有振动的感觉。③敲锣时，发出震耳的锣声，手摸锣面时，手会有被振麻的感觉；用力捂住锣面，锣停止振动，不再发声。④拨动二胡的弦，发出乐声，将弦轻触平静的水面，溅出水花；不拨动弦，二胡不发声，遇水面不能溅出水花。⑤播放迪斯科舞曲时，将泡沫小球放在音箱上，可看到泡沫小球随着音乐、节拍跳动，并随着音量大小的改变，跳动有高低变化；关闭音乐，小球停止跳动。3.演示设计方案，分析讨论，形成认知。在学生设计方案的基础上，先进行描述后由小组派代表演示，证明自己方案的可行性。集体探究活动，拓宽学生思路，培养学生发散思维能力，实验过程生动，形象丰富多样，富有趣味性，深深吸引学生，萌发学生自主学习的原始动机；指导学生用生活实例验证，创造探究学习氛围，调动所有同学共同参与，避免教师照本宣科，课堂教学“满堂灌”，学生被动听课，部分学生长期被冷落的弊端，有效激发学生的求知欲望，培养学生良好的思维习惯和思维能力。

二、设计实验，培养学生类比、分析、总结能力

实验技能的好坏直接影响实验结果，而实验技能的形成，除了不断训练外，还应加强在实验中不断引导学生主动思考，学会类比、分析、小结，以及提炼出一套操作方法。然后请同学主动上讲台讲述各自的连接方法，进行集体交流、探讨，归纳出几种易于理解的连接方法：①按照电路图，将元件按电路图的相应位置摆放好，再用导线连接成电路：②根据电路图，从电源正极开始，顺着电流流向连接元件；⑨根据电路图，串联：先将两个灯泡串接后再接到电源和开关上；并联：先将每一个灯泡与控制开关串接成一个支路，然后将两支路的两端接线拧在一起，再与电源、电路开关串联。通过思考，动手实践操作，讨论和比较归纳等过程，疏通思路，开拓思维，帮助学生形成连接电路的条理性。

熟悉了电路连接方法，形成了一定的实验技能、技巧后，进一步指导学生深入实验研究、观察、记录，并通过思考分析，归纳总结出识别串联电路和并联电路的几种方法：①从连接方法看，串联——各元件逐个顺次连接在电路中，电路没有分支；并联——各元件并列连接在电路中，电路有分支，即电路中有分支点和会合点。②从电路元件的工作关系看，串联——某个元件坏了或不让它工作，则其他元件也不能工作；并联——某个支路上的元件坏了或不让它工作，其余支路上元件仍能正常工作，不受影响。③从电流流向看，串联——电流从电源正极流出，将依次全部流过每个电路元件后，流回电源的负极；并让电流从电源正极流出，经分支点分成支路，通过各支路中的元件后在会合点会合，经干路流回电源负极。通过该实验，锻炼和提高学生的实际动手操作能力，帮助学生在实验中理解概念、分化概念、建立概念；增强学生的实验意识，培养学生实验能力，类比、分析和总结归纳能力。

三、设计实验，培养学生创造性思维能力

创造性思维能力是学生几种能力中的最高层次，培养创造性思维能力必须以掌握一定的基本知识、技能为基础，教学中循循善诱、层层递进。下面引例说明：l.设计问题：在楼梯（或楼道）中间安装电灯，楼梯（成楼道）的两头安装开关，使用每一个开关都能控制灯的亮或熄灭。2.提供实验器材：电池组，小灯泡及灯座一套，单刀单向开关四只，导线若干条。3、探究过程：问题提出后，形成悬念。学生已熟悉电路识别及电路连接，信心加强，积极投入思维讨论，彼此分工协作，动手尝试，画出电路图，进行实际电路检验，形成研究气氛。根据学生的设计和设想，教师选择其中部分电路，并示意学生主动画在黑板上，启发诱导学生找到思路，解决难点，设计出电路。

问题茅塞顿开，学生的心情自然不言而喻，可旧问题解决新的疑难又遇到，连接电路时，实验器材中的开关只有单刀单向开关，无法实现单刀双掷，教师举起单刀单向开关，示意学生应善于观察，积极思考，发挥创造性。很快有的同学就站起来，举起两个单刀单向开关进行有机组合。

四、设计实验培养学生的表达能力

学生的能力包括动脑、动手、动口等方面，必须全面协调发展。能说不会做或能做不会说的现象显然是能力上的残缺，这里的“说”应该泛指学生的表达能力。很多学生操作能力突出，却不懂得如何表达其中意思或表达不完整、不清楚。

总之，教师鼓励同学们共同合作完成实验，整个实验过程中学生体验了成功的喜悦，激发了学习兴趣，增强了学习信心，强化了主体意识，调动了学习主动性，提高了悟性，发展了创造性思维能力。