阐述培养学生试论在物理实验教学中培养学生科学素质电大

【摘 要】本文主要讨论的是在当今高中物理教学中有些教师不重视课堂实验的教学，为了省时间、省事甚至用讲实验来代替做实验这些现象的存在的背景下，笔者从新课标高中物理课本的编排中实验的安排说明实验的重要性，又从从演示实验，学生实验和设计探索性实验三种教学实验中谈谈如何在物理实验教学中培养学生科学素质。
【关键词】物理实验；科学态度；科学方法
物理学是一门实验科学，物理规律的建立，无一不以实验为基础，并受到实验的检验。在物理教学中必须加强实验教学，因为观察和实验是物理学中最基本、最主要的研究方法。所以国家教委颁布的物理教学大纲中明确指出“物理教学必须观察理论联系实际......要通过实验和学生容易源于：毕业设计论文模板www.618jyw.com
理解的物理现象引出概念和规律”。实践证明，只有重视实验和加强实验教学，才能使学生获得知识的同时，逐步有效地培养学生的观察、探索能力，形成严肃认真、实事求是、勇于探索的科学态度和科学习惯，形成良好的学习品质，陶冶科学情操。这也是推进素质教育、大幅度提高中学物理教学质量的有效途径。
在新课标高中物理课本的编排中更体现了实验在物理教学中的重要地位。如课本实验的分类共有5类：（1）学生实验：在实验室完成，需要两课时或一课时完成操作。（2）实验：课堂学生自己操作完成。（3）演示：在课堂上由老师操作也可学生参与。（4）做一做：在“做一做”栏目中，有些是实验性的活动，实验趣味性较强。（5）问题与练习：在“问题与练习”中也有一些实验性的题目，这些题目中的器材也是容易获得的。笔者将物理必修1和必修2的实验统计如下：
演示实验1、毛钱管研究物体下落的情况 2、观察桌面微小形变 3、测静摩擦力的变化及最大静摩擦力 4、曲线运动的速度方向，钢球离开轨道时的速度方向 5、曲线运动的条件，钢球在磁铁吸引下怎样运动？ 6、蜡块在玻璃管中的运动 7、单摆的机械能守恒实验1、用打点计时器测自由落体的加速度 2、探究求合力的方法 3、探究作用力与反作用力的关系 4、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式学生实验1、用打点计时器测速度 2、探究小车速度随时间变化的规律 3、探究加速度与力、质量的关系 4、研究平抛运动 5、探究功与速度变化的关系 6、验证机械能守恒定律做一做1、借助传感器用计算机测速度 2、用计算机绘制v-t图 3、看看你反应的快慢 4、用数码相机拍摄小球自由落体过程，处理照片 5、确定薄板的重心 6、观察自行车的滚动轴承结构，拆卸及安装 7、用传感器探究作用力与反作用力的关系 8、用飞镖演示抛体运动的轨迹和速度方向9、平抛与自由落体的小球是否同时落地 10、用绳拴沙袋圆周运动，体会与向心力相关的因素 11、利用数表软件进行数据处理问题与练习1、自制打点计时器
统计共29个实验，由此可见新课改下的物理教学是越来越重视实验教学。
以下笔者从演示实验，学生实验和设计探索性实验三种教学实验中谈谈如何在物理实验教学中培养学生科学素质。
1. 以演示实验为基础，重视概念和规律的形成过程，培养学生观察思考，探索与推理的能力和领会科学的方法
物理学以实验为基础，经过抽象思维提出物理概念，总结物理规律。所以在教学中必须重视概念与规律的形成过程，通过观察实验使课堂教学成为在教师组织和领导下的探索活动，而演示实验可控性很强，教师能够有目的选择和设计实验内容和程序，很生动地将需要的现象展示出来，因此要加强演示实验的教学，使学生形成科学的学习品质。例如：在用毛钱管研究物体下落的情况中。可以设计成先让学生猜测重物和轻物谁落得快，再做3个小实验，让学生从实验现象中得到结论谁落得快：（1）相同大小的纸片和铁片让它们同时下落——现象铁片落得快即重的物体落得快。（2）相同大小的两个纸片同时下落——现象同时下落即质量相同的下落的一样快。（3）一个纸片团成纸团再和另一个纸片同时下落——现象纸团下落得快即质量相同的下落的不一样快。从不同的实验中得到了相矛盾的结论。这就可以引导学生去思考除了质量还有什么因素会影响下落的快慢。第三个实验纸团和纸片，从这里学生能发现空气阻力起着至关重要的作用。再让学生设计实验来检验他们的猜想。在没有空气阻力作用下做实验，这时就可以用抽真空的毛钱管演示实验了。实验现象是重物和轻物在没有空气阻力作用下下落的一样快。在这一系列实验中学生经历了猜想——实验——得到矛盾结论——再猜想——设计实验——实验——得到结论这些方法。通过这样边实验、边观察、讨论，使课堂成为在教师指导下的学生主动地参与探索、求知的过程，更有利于培养学生探索物理知识的能力和综合分析能力，领会科学研究的方法。

2. 在组织实验中培养学生严肃认真、尊重客观规律的科学态度

实践证明，认真地完成分组实验不但能巩固知识，培养学生实验的能力，而且通过实验的操作、数据处理、结果分析、完成实验报告等一系列的活动可以培养学生严肃认真、实事求是、尊重客观规律的科学态度。例如在“测定电池的电动势与内电阻”的实验中，用图像法求电动势和内阻时，我们知道，由欧姆定律U=E-Ir可知，U是I的一次函数，显示在图像上是一条直线，与纵轴交点的纵坐标表示外电路断路时的路端电压，与横轴交点的横坐标表示短路电流，直线斜率的绝对值为电源的内电阻（图1）。
图1
由于实验误差，所有描出点不可能在一条直线上，而一部分同学在实验中有意将直线涂粗，或者画成折线，以便使所有的描出点在一条直线上，针对这种不尊重实验结果的错误，笔者在实验讲评中帮助学生分析误差原因，着重引导学生在学习自然科学中要注重实验数据，要以科学的态度对待误差，找出其产生原因，从而不断改进和完善实验，认真操作减小误差，养成严肃认真、实事求是、尊重客观规律的科学态度。
3. 设计探索性实验，培养学生探索知识、发现问题及独立思考、分工合作、勇于面对挫折的科学精神
在实验教学中，教师应把握时机，把握好实验的深度与广度，设计几个探索性实验，更能激发学生的学习兴趣，培养他们独立思考、勇于探索的科学精神。例如在学习变压器功率时，同学们大多会质疑：输入功率怎么会随输出功率的改变而改变？特别是当变压器的输出功率为零时，输入功率怎么也是零？上述问题单从理论上解释比较抽象，学生不易理解。于是便设计如下实验，提出新的问题让学生分析、讨论、探求：“怎样测输入功率？”设计一个观察输入功率随输出功率改变的实验，通过学生分析、讨论、设计、修改、完善，最后得出一个简便电路（如图2）：
图2
实验演示，当电键依次断开时，安培表示数逐渐减小至零。问题解决了，更培养了学生探索知识、发现问题的能力及独立思考、分工合作、勇于面对挫折的科学精神。
在大力推进素质教育的今天，实验教学越来越得到重视，物理知识与实验的互动作用更加得到大多教师的认同，我们只有破除只重视传授知识的陈旧教学观念，充分调动学生学习的主动性、积极性，使学生得到生动活泼健康的发展。重视实验教学是推进素质教育，培养学生科学素质的有效途径。
收稿日期：2013-08-13