浅谈物理实验教学中关键能力的培养

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1、浅谈物理实验教学中关键能力的培养：物理学是一门实验科学，在物理实验教学中注重学生的创造思维能力、观察能力以及动手创造能力等关键能力的培养，是由“操作性人才”向“应用型人才”转化的标志，也是挖掘物理实验“潜能”的重要方面。　　关键词：物理实验；教学；关键能力；培养　　：G642.0：A：1671-0568（2011）11-0099-02　　　　物理学是一门实验科学，其概念、定律都是经过科学家反复探讨、验证、锤炼而掌握的规律，它培养的是具有创造性的“应用型人才”，而不是简单模拟的“操作型人才”。随着高科技的革新与发展，社会对“应用型人才”的要求也不断提高。过去中

2、国的染织业是靠目不识丁的浣纱女来支持天下的，而现在则必须由经过纺织学院深造的专业人才来支撑；过去的皇宫殿宇是由略通文墨的工匠来建造的，而现代的摩天大厦，光造地基就需要经过大专以上学习的专业工程师来进行。时代需要注重对工科类专业学生实际操作过程中的关键应用能力的培养。　　一、通过实验教学，培养学生的创造性思维能力　　创造性思维即为在创造活动中，发现新事物、提出新见解，解决新问题的思维，它是创造力的核心部分，也是工科物理实验教学中充分挖掘实验“潜能”，有效地培养学生联想、逆向及发散等创造性思维能力的的重要方面。　　1.联想思维能力的培养　　联想是指对事物由此及彼

3、的创造性想象，联系与之相近、相关的事物，进行分析、比较，从而产生认知的心理过程。它是对创造性思维能力培养的先导，在实验教学中要善于对学生进行联想思维能力的训练。　　例：在检测三相四线制电路火线和零线的实验中，先给出线电压为380v的值后，让学生根据UL=1.732UP的关系和相电压与线电压的定义，思考区别火线与零线的各种方法，鼓励创新。如果线电压是220v呢？通过学生讨论可能会出现好几种结果，对于不同的方案，教师应注意启发、引导学生的长处、不足以及主要误差，并进行分析，使学生在联想中增强理解能力。　　2.逆向思维的培养　　逆向思维是指改变一般的思维顺序，从问

4、题相反的方面展开思维，分析、研究得出新的结论的创造性思维方法。物理学中的许多问题，如果墨守成规，往往效果不佳。把逆向思维引进实验教学，正反面探索研究，或许还会有新的发明创造。　　例：在发电机模型演示实验中，让学生观察，先用原动机带动线圈在磁场中怎样做切割磁力线运动，才能产生感应电流？得出产生感应电流的条件。然后急转直下，给学生一个逆向问题：如果先给线圈通电，又会怎样呢？通过进一步的演示观察，通电线圈在磁场力的作用下又转动起来了，这实际上是电动机的原理。这样，正反面现象相互衬托，提高了感知效果，使学生对电磁感应现象的应用有了深刻的理解。　　3.发散思维和收敛思

5、维的培养　　发散思维是创造性思维中最基本的思维方式，其形式善于变异，不拘一格。它的特点是富于独创性，独辟蹊径，即从不同角度探索结论的思维方式。而收敛思维则是指在创造性活动中为找到合适的结论，对诸多设想、方案进行集中分析、推理、作出评价，选出最佳结论的思维方式。在创造性活动中，这两种思维相铺相成，并行并存，发散是收敛的前提和基础，收敛是发散的深化和提高。实验教学中，注重这两种优秀品质的培养，能大大提高学生的创造思维能力。　　例：在《测定匀变速直线运动的加速度》实验中，用打点计时器求加速度的表达式时，在教师的启发下，学生经过计算可能得出两种选择：一是数学上的“差

6、分法”，二是数学上的“均差发”。但经过进一步的分析、探讨认为，用方法一求得的a误差较大，而用方法二，a误差相对减少，可行性强。因此，以发散为基础、以收敛为准绳的对学生创造性思维能力的培养，有待于深化和提高。　　二、通过实验教学，培养学生的观察能力　　人们对事物的认识都是从观察现象开始的。法拉第说：“没有观察就没有科学，科学发现诞生于仔细的观察中。”物理学是以实验为基础的科学，而实验必须通过观察和测量方能获得结果。物理实验教学的观察，是指运用感官或借助实验仪器设备，对自然现象和实验现象进行的感知过程。观察的特征表现为全面性、深刻性、敏锐性及准确性。　　例：在讲

7、超重和失重现象时，先可在弹簧称下挂一砝码，让学生观察，在用手上提和下放弹簧的过程中，弹簧示数的变化情况及各种现象的全面性。为了观察得更具体深刻，也可将弹簧秤换成超、失重演示仪。观察的敏锐性贵在迅速敏捷，如布朗运动实验就是计时、计位、计温同时并举，而且物理现象稍纵即逝，在此敏锐的观察力是非常重要的。同时，还要用正确的观察方法，减小观察误差，提高观察的准确性。　　观察能力的培养还体现在：一是教师对每个实验都要编制观察计划，引导学生在掌握知识与发展技能的同时，进行有目的、有计划的观察；二是通过师生互动的方式，检查、分析学生观察的结果，指出学生观察的不足之处，以培养

8、其仔细、准确、全面、系统的优良品质，并逐步形成观察力