浅谈初中学生物理实验能力的培养
物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学。实验教学可以为学生提供正确认识事物和客观规律的事实依据，还可以培养学生观察现象、实验操作、分析归纳思维、研究创新的能力。因此，物理实验教学环节应成为培养学生实践能力和创新精神的重要教育资源。如何开发和利用这一资源初中物理实验创新设计，培养学生的实验能力呢？以下是我近年来在初中物理实验教学中做的一些尝试。
1.注重指导，培养学生的观察能力
观察能力是中学物理实验中的基本能力。由于中学生注意力容易分散，他们的活动往往没有明确的目的，被有刺激性的事物所吸引，而对应该观察的现象却“视而不见”，或者漫无目的地看着。因此，在初中物理教学中，教师在进行演示实验、指导学生实验时，应引导学生有目的地观察，有针对性地积极思考，从而获得相关知识。例如，在演示“光的反射”实验时，应指出观察的重点是：（1）反射光、入射光与法线的位置关系；（2）反射角与入射角的关系。这样，学生就能集中精力对重点物理现象进行观察，达到预期的实验教育效果。除了培养学生的观察能力，还应引导学生细心观察。例如，学生在日常生活中已经习惯了“水沸腾”这一现象。在做这个演示实验的时候，学生往往不太注意，这时就应该引导学生观察水沸腾时气泡在上升过程中的体积变化和液面气体的破裂和释放，帮助学生形成对“沸腾”概念的正确认识。总之，只要引导得当，就能逐渐磨练学生的观察能力，激发学生的思维和联想。
2.加强动手训练，培养学生实验操作能力
实验操作能力是中学物理实验能力中的基本能力。人的能力是在实践活动中不断形成、发展和巩固的，学生只有通过实际动手实验才能不断形成实验能力。但如果学生只是照着课本机械地操作，不但不能培养学生的实验能力，而且会削弱学生对物理实验的兴趣，挫伤学生动手实验的积极性。因此，教师要充分发挥学生在物理实验中的主动主导作用，有计划、有针对性地指导学生实验，逐步提高学生的实验操作技能。初中物理实验中基本仪器使用能力要求学生在实验前了解仪器的结构原理和使用仪器的基本要求，然后进行操作。例如，在学生做“使用电流表”实验前，要帮助学生讲清楚：不同量程的大小及选择、表头的读数、正负极如何连接、指针如何调零等。实验操作能力的培养要有计划、有阶段地进行，逐步熟练。例如，对于串、并联电路的连接，学生可以先学串联，再学并联，在用实物练习前，要先用模型练习。培养学生的操作能力，还应鼓励学生在日常生活中自己动手做小实验、小制作，养成自己动手的好习惯。例如，九年级物理第十三章第二节《想与做》中，制作了一个自制的“不倒翁”。有同学利用普通鸡蛋、胶水、一些重物和装饰品，制作了一个不倒翁：在鸡蛋的尖端开一个小孔，用吸管或其他方法抽出蛋清和蛋黄，形成一个比较完整的蛋壳。将一个小的重物放入鸡蛋中，用胶水将其固定在底部，在鸡蛋的外面随意装饰或涂上自己喜欢的装饰品或油漆。操作与现象：左右向下按压，它依然固执地回到垂直状态。原理解释：不倒翁不会倒下，一方面是因为它的结构上轻下重初中物理实验创新设计，重心很低；另一方面，当它向一侧倾斜时，重心与桌面的接触点不在同一铅垂线上，重力会使它摆回原位……学生的动手能力增强，可以促进思考留学之路，提高学习兴趣。
3.启发思维，培养学生从实验中总结基本物理规律的能力
实验探究的目的是为了得到或验证物理规律，对于初中生来说，重在前者。例如，在讲授“焦耳定律”这一节时，在做研究电流产生热量及其相关因素的实验之前，先根据不同条件下观察到的现象和初步的结论做成记录表，边做实验边记录，等全部实验完成后，再让学生讨论、总结焦耳定律的定性描述。这种处理教材的方式，既能启发学生的思维，培养学生的分析归纳能力，又能活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性。再例如，我在讲授分子的热运动时，给坐在一起的两个学生分别一杯热水和一杯冷水，让他们同时往杯中的水中注入一滴红墨水。过了一会儿，观察到热水中的红墨水迅速均匀地扩散，而冷水杯中的红墨水仍然聚集在一起，扩散缓慢，几乎没有任何动静。实验表明，温度越高，分子无规则运动的速度越快，因此大量分子无规则运动的速度与温度有关。在实验过程中，通过亲手做实验，然后进行分析总结，学生可以通过具体的物理现象理解和总结物质运动的抽象规律，从而提高逻辑思维能力。
4.改进物理实验教学方法，培养学生的创新能力。
1、尽量做到“一个物理规律可以用多个实验去探索，一个或一套设备可以探索多个物理规律”。例如，我和同学在探索“流体流速与压强”的关系时，设计了几个实验： ①硬币跳跃 ②在两张平行的纸张之间吹气 ③用玻璃管在两个相距很近的乒乓球之间吹气 ④把乒乓球压进漏斗里，用嘴往漏斗里吹气 ⑤用一根两端开口的玻璃管，将一端垂直插入有颜色的水中，再用另一根玻璃管向前面玻璃管的上端水平吹气。这样，通过多个实验探索同一个物理规律，不仅让学生感到探索得出的结论是可靠的，而且让学生感到课本上的实验并不唯一，可以用不同的设备、不同的实验方法做实验，有利于发展学生的个性，活跃学生的思维，可以激发和满足不同层次学生的探索和创新欲望，达到培养不同层次创新能力的目的。同样，在物理实验过程中，尽可能多地把同一设备应用到不同的实验中，展示尽可能多的实验现象，发掘实验设备的新用途，也能实现创新。比如，用钢锯条就可以做很多实验：探索声音产生的原因、音调与频率的关系、响度与振幅的关系、力如何引起物体的变形、磁化、光的直线传播、电导率等。这样的实验环境可以引导学生求异求新，而不是固守一成不变，在实验中创造新意。
2.引导学生在物理实验结论的应用与延伸上进行创新
掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题，从而进一步巩固和延伸所学知识，进一步探索知识和技能的深度和广度。例如，通过实验探索获得物理状态变化规律后，我及时向学生介绍“神舟飞船”发射中采用的耐高温材料和“热管”技术，同时启发学生进行创新联想。“如果你是建筑师，如何运用所学的物理知识，使你的房间常年保持舒适的温度？”学生说了许多方法。有一位学生的想象力很有创意。“用某种材料，把它填在墙体里，当室内温度升高时，它融化吸收热量，阻止温度升高。当温度下降时，它的液态凝固释放热量，阻止温度下降，这样室内温度就始终保持在舒适的温度。外墙的颜色也可以设计成变化多端的，冬天是深黑色，夏天是白色。”对于他的创造性想象力和其他同学的“奇妙”想象力，我能及时给予鼓励，学生的创新欲望得到了提高。
总之，培养学生的实验能力有助于学生建立正确的物理概念、物理规律和应用物理知识，从而培养学生热爱科学、勇于探索的精神，培养学生的科学实验素养，培养学生的探索创新能力，为培养21世纪高科技人才奠定基础。因此，探索中学物理实验内容，培养学生的实验能力是物理教学中的一项重要任务。