探究学生操作能力在初中物理实验教学中的培养

探究学生操作能力在初中物理实验教学中的培养打开文本图片集摘要：在初中物理教学中，一个十分重要的内容就是实验教学。初中生在对物理课程进行学习的时候，因为知识内容较为抽象且操作性比较强再加上学生的动手能力以及抽象思维较差，所以学习质量比较差，针对这种情况，教师要加强对实验教学的开展，通过多种有效的措施，进一步提高学生的实验操作能力，使其更好地学习物理知识。关键词：物理实验教学;操作能力;培养措施初中物理教学的基础就是实验，并且物理知识具有较强的抽象性，所以物理教学可以有效地培养学生的抽象思维与动手操作能力。实验教学是最直接也是最形象的一个途径，不仅使得学生对理论知识有更深层次的理解，还可以有效促进学生抽象思维的发展，使其更好地进行学习。基于此下文对初中物理实验教学中学生操作能力的培养措施进行了详细分析。一、目前学生在实验操作中存在的问题（一）基本操作缺乏规范性学生在实验操作中，存在的一个严重现象就是基本操作缺乏规范性。（1）对于部分仪器的使用，学生没有意识调零，或者是不会调零操作。如弹簧秤、伏特表、天平等，大量的学生在使用这些仪器的时候没有进行调零，还有的学生不知道调零怎样操作。（2）对仪器没有充分的了解，不知道其测量范围，在测量实验中不知道选择哪种测量仪器。如电流表、温度计、变阻器等仪器的选用。（3）对部分仪器不知道如何操作。如学生在使用托盘天平的时候，不知道左边放物品，右边放砝码，并且也不知道游码要回归到零刻度的位置。（4）对数据的读取不正确。如温度计、安培表、天平等仪器，学生不知道其测量数据如何读取。（二）实验程序较为混乱在开展实验的过程中，大量的学生对实验程序的安排缺乏科学性，无法有序地进行操作。例如学生在开展“小灯泡功率的测定实验”的时候，有的没有根据实验要求以及电路图对导线进行连接;有的学生没有在正确的位置放置仪器，进而导致桌面杂乱、复杂，实验操作也十分繁琐，在核查的时候也困难重重;有的学生在对线路连接的时候，开关处于闭合状态;有的学生完成连接以后，对线路不检查，直接将开关闭合通电［1］。二、在初中物理实验教学中培养学生操作能力的措施（一）加强实验操作基本训练，提高学生操作能力在初中物理实验教学中，想要进一步提高学生的实验操作能力，必须加强对学生实验操作的基本训练。实验操作基本训练主要是對实验仪器的使用方法进行练习和巩固，因此，物理教师在开展基本训练的时候，要结合教学内容与学生的实际学习情况，对实验教学目标进行确定，并且对基本技能要求进行制定，如学生在实验中对仪器操作、仪器的摆布方法、仪器的调节方法、仪器的装配方法、仪器的连接方法、仪器的使用方法、仪器数据的读取方法等。学生对这些方法要有充分的了解，对于天平、安培表、弹簧秤、刻度尺、伏特表、变阻器等仪器有正确的选择，同时对仪器的使用、数据读取等有正确的操作，对于这些内容以及操作方法教师要全部落实到课堂基本操作训练中。另外，在操作训练中，教师要让学生全部都参与其中，动手操作。二）通过教师演示实验对学生操作能力进行培养在物理实验教学中，一个十分重要的方法就是演示实验，其主要目的就是让学生通过教师的讲解与演示获得更多的知识，教师要加强对学生的引导，使学生的注意力重点放在实验内容上，并且掌握整个实验的步骤，对实验规则以及实验仪器的使用方法有充分了解，从而使学生更好地掌握操作技能，给学生分组实验提供良好条件［2-3］。为了使学生的动手操作能力得到进一步锻炼，教师让学生开展大量的演示实验，学生在开展实验的过程中，教师要严格监督学生正确使用相关仪器，这样，学生的操作能力得到有效培养，同时其学习兴趣也得到进一步加强，物理教学也事半功倍。例如，教师在开展“托盘天平的认识和使用”的演示实验时，在开始之前，教师要先将实验中所涉及的仪器全部都呈现在学生眼前，让学生对其操作方法有更多了解，然后教师再对实验过程与步骤进行讲解。教师先提出问题“实验室常用称质量的工具是什么？其主要有哪些部件构成？”然后组织学生开展“用天平称固体和液体的质量”实验：（1）先动手调节桌上的托盘天平，使横梁平衡;（2）分别称出体积相同的木块、铁块、铝块的质量（如图1所示）;（3）测1墨水瓶水的质量。在测量液体实验中，教师要对学生进行提问“怎么用调好的天平科学合理地测出1墨水瓶水的质量？为什么要先测空瓶的质量？”学生对教师提出的问题进行思考与回答。通过实验，学生掌握了托盘天平的正确使用方法，并且可以熟练地用其称各种物品的质量。该演示实验之后就可以开展学生的分组实验，这样学生不仅对实验过程有深刻的记忆，其操作能力也得到进一步提高。大量的实践表明，学生在这种形式的实验教学中具有极高的学习兴趣与积极性，会积极主动地参与到实验操作当中，感受学习的快乐。另外，学生在实验操作中对相关理论知识也有较好的掌握。物理教师在实验教学中有效地将演示实验转变成分组实验，在提高学生操作能力的同时增强其学习效果。（三）通过分组实验对学生操作能力进行培养在传统的物理实验教学中，基本上都是教师在讲台上独自完成演示实验，而学生在下面观看，不参与其中。随着教育改革的不断深化，要求教师在教学中要将学生的主体地位充分体现出来，这样学生对实验的参与成为物理实验教学的主流。教师在学生分组实验中进行有效指导，对学生的实验操作能力有进一步培养。在开展实验之前，教师对相关实验内容要进行精心设计，学生对实验也要预习，所有的实验在开展的时候都要有明确的规定，并且学生在开始实验前对其目的、原理、操作过程、仪器使用方法等有充分的了解与掌握，同时注意实验现象以及测量数据。在实验开展过程中，所有学生都要参与其中，人人都要进行操作。例如在开展“测量小电灯的电功率”实验中，教师先让学生划分成多个小组，然后每个小组派代表领取实验仪器，分别是小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表、电源、开关、导线，然后开展实验。以下是具体的实验步骤：（1）根据电路图将电路连接起来。（2）将开关闭合，对滑动变阻器进行调节，使小灯泡的电压与其额定电压相等，额定电压为2.5伏，对小灯泡的亮度进行观察，并将电压表以及电流表上的数据记录下来。（3）对滑动变阻器进行调节，使灯泡的电压值处于额定电压值的1.2倍，对小灯泡的亮度进行观察，并将电压表以及电流表上的数据记录下来。（4）对滑动变阻器进行调节，使灯泡的电压值处于额定电压值的0.8倍，对小灯泡的亮度进行观察，并将电压表以及电流表上的数据记录下来。（5）将小灯泡在这三种情况中的电功率计算出来。（6）实验结束，将电路断开，实验仪器整理好。实验如图2所示。在实验的过程中，教师要观察各小组在实验操作中存在的不足，并进行有效指导，使学生的实验操作更加规范，确保实验的顺利进行。（四）通过课外科技活动对学生操作能力进行培养课外活动不仅可以使学生更好地复习与巩固所学知识，还可以对学生实验操作技能进行有效培养。因此，教师在实验教学中要积极组织并开展课外科技活动，从而对学生操作能力进行有效培养。教师在开展课外科技活动的时候可以从以下四个方面进行：（1）走出学校，走进社会，积极开展社会实验。在新课程教学中，对物理教学有明确的规定，物理教学要从实际生活中开展，并逐渐走向社会。物理教材中的内容基本上都是自然界的基本运动规律，但是因为学生是第一次接触物理知识，所以教师可以将一些与生活相关的实验加入课堂教学中，让学生通过熟悉的事物对物理规律进行探索与了解，从而在实际生活中更好地应用物理知识［4］。大量的实践证明，教师组织学生开展课外实验中，不管是实验设计、材料寻找还是操作观察、故障排查，全部都让学生自己完成，这样学生的操作能力抽象思维都会得到进一步发展。（2）将实验室向学生开放，学生可以租借实验室中的仪器，学生在课下也可以进行实验操作。对于课堂上没有参与到实验操作当中的学生，再让其在实验室进行操作。另外，对于存在实验疑问的学生，也可以到实验室再次验证疑问。（3）组织学生对简单的实验器材进行制作。如对橡皮测力计、土天平、铅笔变阻器等简单仪器进行制作，进一步培养和锻炼学生的操作能力与动手能力。当前在物理实验教学中，自制教具学具得到广泛应用，其将事物的本质充分地凸显出来，教育意义极强，再加上制作十分简单，所以越来越多的教师采用自制教具学具开展教学［5］。自制教具学具可以将学生的学习兴趣充分调动起来，从而使学生积极地参与到实验教学中，提高其操作能力。（4）教师组织实验操作竞赛。例如，教师在完成“天平”的讲解以后，可以组织学生开展天平称量与调节比赛;完成并联电路学习以后，可以组织学生开展电