大学物理实验 [再析物理实验教学中对学生能力的培养]

　　中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1007-0745(2012)08-0171-01　　21世纪是科学技术对人类生活产生重大影响的关键时期，科技创新是这一时代的主题。而这一切的发展都离不开物理——这门以实验为基础的学科的发展。2010年我省在全省范围内全面推进高中新课程改革。这一重大举措，将对学生在应试教育中理论与实践相脱离，学生高分低能等应试教育的不良产物产生积极的修正作用。新课程中确定了实验在理科教学中的作要地位，是理科教学的重要环节，它能培养学生的独立学习能力，尤其是实验操作、实验思维方法以及创造性思维、发散性思维等方面的能力。在面对困难时，能从多方面、多角度、多原则、多结果进行思考，在多种思维的比较中，求同存异，由规范性到自由性，稳定性到开放性，让学生学得主动、学得积极。真正体现现代教育“以学生为主体”的教育理念。
　　下面拟通过相关实验为载体，谈谈在物理实验中如何培养学生的创新能力和发展学生的思维能力，通过实验教学来培养学生对物理的兴趣，开发学生的特长与潜能，提高学生的综合素质。
　　1、通过问题逐步深入，让学生形成探究的科学态度
　　学起于思，思起于疑，疑则诱发思考，诱发思维，诱发创新。在课堂教学中教师应根据教学内容激发学生主动思考，提出问题。对学生提出的问题不是简单地定义为正确或错误，而应根据情况给予适宜的鼓励与肯定。以此让学生在思考问题的过程中开发自己的智力，进而培养良好的学习习惯和科学态度。
　　例如在“伏安法测电阻”这一节内容教学时。首先让学生熟悉了解根据欧姆定律R=■直接用伏安法测电阻的方法。待学生掌握这种方法之后，提出问题“如果需要考虑电流表和电压表内阻时，这一测量方法将会发生怎样的变化？”。于是把学生分别按安培表外接法和安培表内接法，分成两个实验小组，分别进行实验。经过一对比实验，让学一认识到不管采用安培表外接法还是安培表内接法，都会产生误差，而产生这种误差的原因是什么呢？引导学生得出如下误差原因：
　　
　　
　　
　　
　　当用安培表外接法时，U测＝U真，I测＝IV＋I真＞I真
　　∴测出电阻值R测＝■＝■＜R真，即电压表起到分流作用，当Rx越小时，引起误差越小，说明该接法适应于测量小电阻。
　　当用安培内接法时，I测＝I真，U测＝UA＋U真＞I真
　　∴测出电阻值R测＝■＝■＞R真，即电流表起了分压作用。当Rx越大时引起误差越小，说明该接法适应于测大电阻。
　　在学生得出以上的误差原因后，又给学生设问：“上面的分析是两种相互独立的测量方法，在实际使中如果我们知道电压表和电流表内阻及待测电阻的估计值时，如何正确选择这两种接法？”。然后让学生总结出如下方法：若待测电阻的阻值不太大又不太小时，可用临界值判定。即先算出临界阻值R0＝■，当待测电阻Rx＜R0时，采用外接法；当Rx＜R0时，采用内接法。
　　最后留一问题：若Rx、RA、RV、阻值都不清，也无法估计的情况下，我们又该使用怎样的方法来确定使用内接法还是外接法呢？这一问题的提出，在课堂上可以不予解决，而是通过课后学生分组学习，查询相关资料，得出可以用试触法来判定。
　　通过这一试验，我们可以感受到对知识的逐步提问，不仅可以调动学生的积极性，促使他们钻研教材，还可以开阔他们的思路和开发他们的智力，进而培养学生的自学能力。更重要的是让学生以一种主人的姿态来分享学习的成果。
　　2、克服思维定势，形成开放性的思维方式
　　物理研究的问题一般都来自于生活当中的自然现象。而学生由于先前所学内容的思维限制，容易形成一种思维习惯，当这种习惯一但形成，会在接受新的物理知识时的生消极的影响。例如在高一讲解力一章时，学生往往认为有力的作用物体就运动，没有了力的作用物体就静止。从手中抛出的物体，在空中运动时还受到手的推力。为了让学生克服这些先前已形成的思维定势，重塑知识概念，在教学中可以设计一些有针对性的实验来帮助理解这些教学难点。如设计一个物体在受力越来越小的情况下，而速度越来越大的实验来帮助学生对加速度减小而物体仍然做加速运动。用数码相机的连续拍照功能来帮助学生对频闪照片每隔相等时间进行连续拍照的理解等。
　　只有在教学过程中，注重实验的引入，加强实验的创新，才能帮助学生打破常规思维的限制，才能引导他们形成正确的思维方式，从而让学生在实验中感受物理的魅力。
　　3、通过课外实验来培养学生理论联系实际的能力
　　基础教育的核心是全面提升学生的综合素质。对于物理教师应充分利用好学生的课余时间，组织学生开展物理课外实验活动，进一步培养学生的物理兴趣，扩展学生的知识面，通过课外实践活动让学生的综合素质得以提升。例如在学习了力的合成和分解后，有些学生常常认为分力总比合力小。这时，我们可以让两个学生合力提起一桶水，随着两人往两边的方向渐趋水平时，感觉用力会越来越大，最后所用的力会远远大于单独提那桶水所用的力。随后还可以让学生处理一个实际问题：一辆车需要三个人才能拉动，但现在只有你一个人，给你一根绳子，你怎样才能把它拉动。这一问题的解决可以让学生在课外时间边实验、边分析、边总结，通过课外实验的实施，让学生自己成为知识的“发现者”，让学生在“发现”的过程中感受成功的喜悦，使他们对知识的掌握更加牢固，使学生理论解决实际问题的能力得到进一步提高。
　　物理学是一门以实验为基础的学科，实验是物理研究问题的基本方法和手段。实验不仅可以让学生获取物理知识，培养学生科学知识观，还可以培养他们良好的学习习惯与生活作风。教学实践证明，只有学生在学习过程中感受到学习带来的成果时，他们才会更积极主动地去学习，从而提升分析与解决问题的能力。