【浅析中学物理实验操作技能及其培养】 高中物理教学视频
时间：2019-02-08 03:18:56 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 通过对中学实验操作技能形成过程的分析，文章阐述了培养学生物理实验操作技能的基本策略，提出了应以培养学生的创新精神和实践能力为中心来开设好实验。 关键词： 中学物理实验 操作技能 技能迁移 教学内容
在中学物理教育阶段，最重要的是如何培养学生的实验操作能力、创新能力和实践能力。而设计性实验开设得好就能提高学生的创造力。创造就是前所未有的事物。创造力既是产生前所未有的能力，又是一种复杂的心理过程［１］。在教学中学生除完成必做实验外，还要至少完成几个任选实验，上课方式采取开放式［2］，从而提高学生的物理实验技能。
一、物理实验能力和物理实验操作的涵义
物理实验技能，即是顺利进行物理实验并完成实验目的的个性心理特征。物理实验能力是一种综合能力，是各种基本技能在实验活动中的综合体现，在总体上它包括思维和操作两部分。实验能力中思维是一种综合性思维，是各种思维的综合运用；而实验操作则是物理实验能力的核心部分。具体的物理实验能力可以在实验的活动中分为四个部分［3］，观察物理现象的能力、操作仪器设备的能力、分析和处理数据的能力、实验设计的能力。
动手操作是实验最基本的特征，因此在物理实验能力中处于核心地位的是实验操作能力，发展实验操作能力的关键，则是培养学生的实验操作技能，这应该成为培养物理实验能力过程中的重点。物理的实验操作技能主要是物理实验中的动手操作技能，所涉及的行动主要包括准确而熟练地使用基本仪器、仪器的配套组装和故障的排除等。实验操作技能的主要特点是：
1.以一定的物质形式的客体作为对象，如器械等，也包括身体的某部位，如应左、右手定则时的手指。
2.动作是外显的，可以看得见的，以头脑以外的动作来实现。
3.活动的结构都必须实际作出，不能省略或缩减。熟练的操作技能只能使动作更连续、迅速、协调，而不能省略其中的必要动作。
二、物理实验操作技能的形成过程分析
技能是通过练习巩固了的已经“自动化”、完善化了的动作法［4］。因此，实验操作技能只能在实际操作的练习中形成、成熟。巴甫洛夫条件反射学说研究表明，操作技能的形成与成熟过程是有序的。根据物理实验的特点，物理实验操作技能的形成过程大致可分为四个阶段。下面我以滑动变阻器操作技能的形成为例进行分析。
1.动作的映象阶段。
动作的映象即学生对动作方式的了解，从而在头脑中形成关于动作的映象过程。这是形成动作技能的准备阶段，是形成操作技能的重要环节。学生从事任何活动时，总是需要一定的动作映象来调节行为方式，只有让学生了解“做什么”和“怎么做”，才能进行有效的活动。我们应让学生在行动之前了解有关的系统知识，看到规范的示范操作，这样才能帮助他们对有关操作技能形成正确的动作映象，这是很关键的一步。
滑动变阻器是初中生遇到的操作较为复杂的实验仪器之一，学生较难形成正确的操作技能，主要问题是不能正确连线及判断阻值的变化。在动作映象阶段，应该使学生在实际操作前，了解操作技能的最高层次。讲解滑动变阻器的原理及构造，并将正确操作方式示范给学生看，使他们形成正确的动作映象。
2.动作的定向阶段。
动作的向阶段，仅仅是形成操作技能的开始阶段，这一阶段是刚才开始实际操作，其特点是动作不协调、紧张、忙乱中有不少多余动作出现，操作速度较慢，一般不能判断自己操作动作的正误。初中生第一次实际连接滑动变阻器，动作差异很大，仅有少数学生能一次连接正确。一个主要问题是：连错接线柱。这主要是没有了解原理造成的，属于前技能未成熟而影响与之相联系的后技能形成问题。这个阶段的操作动作一定要规范，不能图快，要按操作程序逐步进行，教师还应多次进行示范操作，帮助学生分析错误原因。
3.动作的定型阶段。
动作的定型阶段，是学生通过反复练习，使分立动作互相衔接趋于协调阶段，形成的定型动作是按一定程序构成的。这一段的特点是：动作基本协调，多余动作较少，操作准确率高，但操作速度仍较慢，已经可以根据操作要求来变换操作模式。例如，对于“滑片向右移动时，灯变亮”等要求，学生已能应付，但还不熟练，对操作过程中故障的排除还缺乏映象。
4.动作的“自动化”阶段。
这是经过大量练习之后，操作技能达到的熟练阶段，其主要特点是：各个动作已能联合成一整体，使动作高度协调化，多余动作已消失，甚至达到不依靠意向控制，动作就能按顺序正确进行下去，能及时发现自己的错误动作，并及时纠正，学生在“练习使用滑动变阻器”实验中已初步练习了变阻器的操作练习。在后面的“伏安法测电阻”等实验中，继续进行变阻器的操作练习，一般学生可以达到熟练使用变阻器的程度，其操作技能达到了“自动化”阶段，动作协调而完善，是操作技能的最高层次。
三、培养物理实验操作技能的基本策略
1.做好各项准备，给学生一个完整的动作映象。
这是学生形成操作技能的首要环节。教师应该详细地向学生介绍整个实验所涉及的各项知识，要达到实验目的、实验步骤，对使用的实验器械则应具体介绍其构造和操作方法，并进行规范的示范操作。值得注意的是，教师的首次操作动作会给学生留下深刻的印象，所以一定要规范进行，同时还应提醒学生必要的注意事项和常见的错误操作。
2.努力创设情境，让学生充分的实际操作练习。
这是形成操作过程的必要途径。教育者认为：教学是一门技术，创造性教学充满艺术的教学［5］。所以，教师应努力创设实际操作情境，让每一个学生都有充分的实际操作练习机会，并针对学生的不同情况及时予以当面指导和督促。值得一提的是，不少学生在作实验时很少亲自动手，这并不是因为器材不足，而是他忽视实验操作过程，认为操作能力无关紧要。我们应帮助他认识：人的能力是相辅相成的，各种知识与技能是可以迁移的，某项能力是其综合能力的基础。
3.强调规范程序，提高学生的排障技能。
熟练的操作技能只能使动作更完善，但不能省略其中的动作。所以，对学生的操作要求必须强调操作程序，使学生形成有序、连贯的正确动作。许多学生不能排除操作故障，其主要原因是不遵守操作程序造成的，因为故障的排除也是有序的，只是按一定顺序才能迅速判断故障所在。
排除故障的技能是学生综合能力的外显，除了操作技能以外，还含有思维方法。如在进行电路操作时，发现电路不通，就应按照先检查电源、再检查连线、后看电路元器件的程序进行排障。学生的排障技能是其操作技能的重要体现，成熟的操作技能应是可以熟练排除故障的。
4.要着重培养操作技能。
每一项操作技能的形成，都是在先前已经形成了的，在一些简单的基本操作技能的基础上，加上新的动作重新组合而成的。中学生应该形成的基本操作技能有：刻度的认定、调整与读取技能；减少摩擦技能；固定和移动物体技能；连接电器元件的技能，选择最佳的动作方案等。如果这其中的某一项基本技能尚未成熟，对其他技能的形成就势必造成障碍。例如，刻度的认定、调整与读取技能；在秒表、弹簧秤、天平、电流表、电压表等仪器的操作动作中，均是类似的；再如，电路元件的连接技能，是进行任何电学实验都必需的基本技能。
我们应该把培养学生的基本操作技能为重中之重，使学生在形成其他复杂操作技能的过程中顺利产生技能的迁移，同时便于较快地形成新的操作技能。
四、物理设计实验的基本策略
1.设计性实验内容。
我们认为，这一阶段的设计性实验是在前面实验操作技能的基础上，首先不能太复杂，该是一些较为简单的实验，所用的知识学生已经掌握，或者容易接受，所用的仪器基本是学生使用过的，或者基本结构相同相似的。比如我们所开设的小实验，孔明灯的制作、小型电动机的制作、自制望远镜的制作等，用分光计研究玻璃镜材料的折射率与光波波长的关系［6］。这些实验所用的仪器学生基本用过，所涉及的基本知识也基本掌握了，这些都是他们独立完成这一实验的必要条件。
2.设计性实验教材与实验指导书的写法。
在正式出版教材里，我们将设计性实验写得简单，平均每一课一个小实验，仅供一些器材，简述原理，提出实验任务和具体要求。写实验指导书也有必要，我们在设计性实验指导书的写法上突出一些关键的问题，让学生思考，这些问题也是完成设计性实验的关键。
3.对设计性实验的课堂指导。
与其他实验不同，基本不讲或主讲几条注意事，其重点的指导是在实验的进行过程中进行几步必要的提示，启发学生的思维，培养学生的动手能力，让学生自己摸索，绝不能包办代替，否则就失去设计性实验的意义。
五、结语
开放物理实验室，除了让学生重新操作以前所作的物理实验外，还增加一些与教学有关或有趣的物理实验［7］。题目来源于教材或课外练习题。根据题目的内容，摆好所需的器材，完成小实验。通过这一活动，不仅验证了习题中的答案，而且锻炼了学生的动手能力，达到了活用知识、培养兴趣、开发智力、挖掘潜能的目的。
开放物理实验室不仅能够锻炼学生的实际操作能力，活化所学的物理知识，而且对开展素质教育，培养新型人才，突破教学难点，丰富教学内容都能够起到良好的作用。
参考文献：
［1］俞国良.创造心理学.杭州：浙江人民出版，1988.
［2］钱守仁等.物理实验教学全面开放的实践体会.实验技术与管理，1999.
［3］梁树森.物理学论.广西教育出版社，1996：209.
［4］郭享杰，宋丽主编.心理教程.南京师范大学出版社，1995：234.
［5］施良方，学习论；学习心理论与原理.北京人民教育出版社，1994.
［6］金恩培.大学物理实验.哈尔滨工业大学出版社，1998.
［7］李洪业.关于中学开放物理实验室的做法与体会.物理实验，2000.7.
