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浅议高中物理教学中学生实验能力的培养

发表时间：2020/12/15 来源：《基础教育课程》2020年9月作者：宋伟

[导读] 随着教育改革的深入，高中物理实验教学发生了显著的变化，教师在教学中不仅要传授学生实验方法和技能，还要培养和提高他们的观察能力、探究能力、实验设计能力、创新能力等综合实验能力。

石家庄市第二中学宋伟

摘要：随着教育改革的深入，高中物理实验教学发生了显著的变化，教师在教学中不仅要传授学生实验方法和技能，还要培养和提高他们的观察能力、探究能力、实验设计能力、创新能力等综合实验能力。本文对高中物理教学中学生实验能力培养进行了重点探究，希望为高中物理实验教学发展贡献一份力量。
关键词：高中物理；实验能力；培养
        物理不仅直接体现了教师的实验教学水平和专业素养，还和学生的动手能力、实验素养等息息相关。高中物理课程标准为物理教学指明了方向，在此背景下，高中物理教师应对新课程标准进行全方面、多角度的研读，在尊重学生的主体地位的基础上，重视实验教学，以多种教学方法和手段，来培养学生的实验能力，提高他们的科学素养。
        一、重视培养学生的观察能力
        在高中物理实验教学中，有时候物理实验现象是复杂多变的，需要观察者持续、专注地观察，记录，才能更好地描述实验现象，探究实验原理。为了实现这一目标，就需要物理教师在实验教学中，重视培养学生的观察能力，通过认真观察、详细记录观察到的实验现象，为后续实验探究、实验验证奠定扎实的基础。
        例如我在教授高中必修一《加速度与力和质量的关系》一课时，我选用微课来导入实验，我在微课中展示了控制变量法在这一实验中的运用，微课中展示了不同质量小车的加速度，让微课来创设物理实验观察情境。我在微课中设计了一些引导性问题，例如两辆小车的加速度一样吗？影响小车加速度的因素有哪些？你能利用纸带计算出小车运动过程中的加速度吗等问题，引导学生根据这些问题来观察实验。学生可以通过反复观看微课，对比两个实验的异同点，有的学生发现两个小车都是在光滑的水平面上运动，从同一个斜坡滑下有的学生发现细线、打点计时器安装位置是一样的；有的学生发现两个小车摆放的砝码数量是不同的。我并没有直接告知学生这些观察结果是否正确，而是引导通过小组实验来验证自己前期的实验观察结果。这样的物理实验教学方式可以引导学生先对实验进行观察和分析，有效提升学生实验观察能力。
        二、重视培养学生的探究能力
        在物理实验中，观察能力只是学生踏入实验世界的第一个台阶，想要登上最高峰，探究能力必不可少，探究能力也可以说是高中生在物理学习中不可或缺的“好帮手”。例如我在教授高中物理必修二《生活中的圆周运动》一课时，选取了火车转弯、棉花糖机、离心机作为案例引导学生进行探究。

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我会引导物理小组设计这几个案例的探究实验，利用一些小素材制作物理模型，例如有的小组利用塑料袋装满沙粒，在袋子上扎一些小洞，用双手甩动塑料袋，观察沙粒散落情况。该小组通过这一实验探究了棉花糖机的原理其实是离心运动，运用高转速把糖稀甩出，这就是学生自主科学探究的成果。有的小组探究了汽车转弯运动，汽车车速过快时，向心力也会比较大，学生利用不同质量的、不同拖动速度“小车”进行模拟转弯，发现车辆自重过大、车速过快时，小车很容易翻车，学生从这一实验中明确了车辆转弯限速的原理。学生的探究能力是保持自身学习兴趣的重要方式，空有兴趣，没有能力，依然是无法清除自己在实验前进路上的障碍。基于此，就需要教师重视对学生探究能力的培养。
        三、重视培养学生的创新能力
        创新能力是学生实验能力的重要组成部分，其能力的高低，不仅关系到学生的全面发展水平，还和他们的创造能力等息息相关，因此，越来越多的教师开始重视培养学生的创新能力。在具体实施过程中，教师可利用多媒体进行辅助教学，通过创设新颖、生动、趣味的教学情境，让学生在演示实验、探究实验中，感受创新的乐趣。
        我在教授高中必修一《力的合成》一课时，运用几何画板开展了教学，把数学和物理结合起来，引导学生开展跨学科学习，结合数形结合思维来探究物理实验。我首先用微课展示弹簧秤称重的实验过程，再运用几何画板讲解了共点力、合力和分力的概念，利用几何画板开展动态绘图，展示同一直线上二力合成的规律。我会利用几何画板的动态线条绘制二力合成的图形，标记出力的方向和大笑展示三角形定则和平行四边形定则的绘图过程。我还会鼓励学生运用几何画板开展自主绘图，每一个小组可以结合弹簧秤实验来绘制几何画板图形，每一个小组要推选一人来讲解本小组绘图过程，讲解力的合成计算步骤，运用几何画板这一信息化工具来突破实验教学难点，进一步提升学生物理绘图能力，帮助学生快速掌握力的合成绘图技巧，让信息技术提升学生的创新力。
        四、结语
        总之，高中物理教师想要培养学生的实验能力，应立足于实验通过将实验操作与物理理论相结合的方式，让学生感受到理论对实验的指导作用以及实验对理论的验证效果。在此基础上，教师应充分尊重学生的主体地位，给予他们自主、自由的权利，使他们在实验中，观察能力、探究能力和创新能力等实验能力得到同步培养和提升。
参考文献：
[1].王敬辉.谈高中物理教学中如何培养学生创新能力[J]. 新课程(中学). 2016(02)
[2]高振伟,周岚.基于“核心素养”的高中物理实验课教学策略研究[J].科教文汇(中旬刊),2018(12):114-115.