浅谈如何在物理实践活动中培养学生的综合能力
曹智芬，江苏省常州市新北区龙虎塘中学高级教师，物理教研组长;常州市学科带头人、骨干教师;曾被评为常州市师德模范、新北区优秀教师等。多次开设市、区级公开课及讲座，多次获市、区教学基本功竞赛一等奖，多次指导学生参加常州市“青果在线”物理竞赛获得一等奖。在各级报刊发表论文8篇。
[摘? ?要]物理实践活动包括课堂实验活动和课外实践活动，在物理教学中发挥着十分重要的作用。教师要充分利用物理实践活动，帮助学生开发智力、激发学习兴趣、培养观察能力和实际动手操作能力，不断提高学生的综合素质。
[关键词]实践活动;课堂实验;课外实践;物理学科素养
物理是一门以实验为基础的学科，现行的苏科版教材中既有探究活动、学生分组活动，还在每一章中安排了综合实践活动，这些活动中有些可以在课堂内进行，有些则需要在课外完成。笔者将课堂实验活动和课外实践活动统称为“物理实践活动”。物理学科素养包括物理观念、科学探究、科学思维和科学态度与责任四个方面，物理实践活动的开展有利于培养学生的学科素养。充分利用物理实践活动，可以达到开发学生智力、激发学生学习兴趣、培养学生观察能力和实际动手操作能力的目的。以下，将结合教学实践对此加以探讨。
一、通过课堂实验教学培养学生实验能力
1.做好演示实验，培养学生观察能力
提高观察能力是培养学生实验能力的前提和基础。教师要利用每一个演示实验，引导学生养成良好的观察习惯，对实验过程进行有主次、有步骤、有层次的观察。教师在引导、启发学生观察实验时，可从以下几个方面入手。
一是观察物理器具和仪器。如在做“研究电流与电压关系”的实验时，要引导学生观察电源（由几节干电池串联而成）、电阻箱、电压表、电流表等，了解各种仪表的结构、最小刻度、量程、用途等。可采用对比观察、特点观察等方法，使学生能够认识到电阻箱和滑动变阻器的不同，发现电流表和电压表的不同。
二是观察物理现象及过程。在演示时，要积极引导学生根据实验目的和要求，明确实验操作要完成的主要任务，缩小观察范围，聚集重点，以实现更高效的观察。
三是激发学生的兴趣。课本中的很多演示实验难以激起学生的观察兴趣，有的是因为过于理论化而离现实较远，有的是受实验条件限制而效果不明显。为此，教师可以适当变换角度或方式。比如在教学“液体能传递压强”时，可先让学生观察能否用空玻璃瓶作锤把铁钉打进木板：空瓶时，只敲一下，瓶子就裂开了;将空瓶装满水后拧紧盖子，然后再试，这时钉子被稳稳地打进木板，而瓶子却安然无恙。这样的实验让学生感到很新奇，激起了他们观察与探究的兴趣。
2.做好学生实验，培养动手能力
在初中阶段的物理教学中，有16个必做实验。实验的具体要求包括：明确实验目的和原理，了解仪器性能，掌握实验步骤;遵守操作规程，学会观察实验现象，并设计表格，认真做好数据记录;能对实验结果进行计算和分析，得出结论;完成实验报告。笔者引导学生采取了小组合作探究的形式，每4人一组完成实验，结束后每组选出一位代表进行汇报交流。这样，学生们既动手又用脑，同时还锻炼了语言的组织与表达能力，增强了团队协作意识。
3.加强设计实验，培养创新能力
设计实验是近年来在教学研究和教学改革中越来越受到重视的一种实验形式，强调把理论知识和日常生活实际相联系，要求学生自己设计、自己寻找仪器、自己动手实验或完成作品。进入科技日新月异的新时代，学校要培养具有全面科学素养、创新能力、可持续发展能力的人才，而设计实验的着力点就在于培养学生的创新能力。教师要更新理念，转变角色，帮助和引导学生学会自主设计实验，其基本流程如下：提出与生活相关的真实问题或要求，提出设计实验的原理，选择实验器材（不局限于实验室的标准化器材），考虑怎样合理安排实验步骤，亲自动手实验，观察实验现象并记录实验数据或拍照留存，分析实验数据并得出结论，探究造成实验误差的原因，改进实验方案。比如，在研究“弹性势能与动能的相互转化”时，教师指导学生利用易拉罐、橡皮筋和一件重物自行设计制作一个简单实用的实验器材（见图1）。学生将易拉罐的侧面剪开，增加了实验的可视性，提高了探究的效果。
二、重视物理课外实践活动，提高学生综合素质
1.激发学生的求知欲与创新思维
尽管物理教材图文并茂，但图画与实物必然存在差别。在物理课外实践活动中可以安排一些小实验，使学生能够自主参与或选择，激发学生的求知欲和创新思维。例如在“小孔成像”的学生实验中，教师只要求学生参考课本上的实验照片，并不给出具体的解释，结果很多学生的实验没有成功。当学生经历了失败后，会主动向教师提出问题，这时教师再给出提示。后来，学生选择了在第一个纸筒外再加套一个纸筒，使实验达到了满意的效果。
物理课外实践活动有利于学生在选材上的创新，并出现了很多精致之作。笔者指导学生在课外实践活动中参考教科书内容完成了一些小制作和小实验，如“简易小天平”“笼中小鸟”“口吹喷雾器”“潜水艇模型”“小孔成像”等。图2是学生用薯片桶和粗水管制作的“小孔成像”实验器材，其中薯片桶用来制造黑暗环境，使成像更清晰;移动水管位置可以改变小孔与像的距离，以便研究像与实物的大小关系。该实验器材的材料容易获取，使用方便，不易损坏，而且学生可以随身携带并随时研究。教师可将这些作品用作课堂教学中的直观教具，引导学生通过观察实验装置分析其中的物理原理。这些小制作看似简单，但是却能清晰地展示教科书中难以反映出来的构造和细节，尤其是当学生亲自参与了设计和制作，经历了失败并终于获得成功的过程，这些作品便有了特别的意义。学生通过实物制作，不仅深刻理解了相关物理知识，还提高了动手实践能力。
2.培养学生的合作意识
新一轮的课程改革要求在物理教学中培养学生的合作意识，体现团队精神以及民主决策等，促进学生养成自主探索、主动获取知识、合作学习的习惯。要在物理课外实践活动中落实合作学习，可引导学生以小组合作的方式完成任务，加强学生在学习活动中的组内交流与合作。要引导小组成员通过讨论确定一个共同的探究主题，要给学生留出充分思考的空间，教师不能代替学生做决定。在小组内，每个学生都要承担不同的任务，教师可适度参与，對小组的学习情况给予必要的提示与点拨。教师要选择恰当的时机，从细微处和关键处给予指导。对于思维较活跃的学生，鼓励其主动阐述自己的意见;对于不爱发言的学生，可先在小范围内为其创造表现的空间，强调在个人独立思考基础上的合作，以及通过合作与交流不断开拓思路。
三、促进物理学科与其他学科的融合
跨学科融合正在成为培养创新型人才的重要模式。中考改革也加大了对学生跨学科综合能力的考查，以便引导学校教育注重对学生综合能力的培养。
1.物理与化学的融合
物理与化学在教学内容和教学形式或方法上都可以融合。如化学中物质的分类和组成、物理反应和化学反应、纳米技术的应用等;同样，物理学科的实验活动也常离不开化学知识的应用，如物质的组成、硫酸铜溶液在物质导电性实验中的应用、玻璃加热后会变成导体等。
2.物理与生物的融合
生物学科的很多内容，如眼睛结构、近视与远视形成的原因等知识，为物理课外实践活动中研究近视眼、远视眼的形成及矫正提供了理论基础。例如，可利用圆底烧瓶、两个凸透镜、一个凹透镜、适量的水建立物理实验模型，使其与眼睛的构造对应，探究造成近视或远视的原理及矫正方法。
3.物理与环境保护的融合
环境保护问题已经成为全世界必须面对的问题，也是衡量一个国家文明程度的重要标志，保护环境已成为全人类的共同呼声。为此，关于水污染、地球上的“温室效应”和城市中的“热岛效应”等问题也频繁出现在中考物理试题中，强调了环境保护不分学科，全体公民都有义务。
实践表明，仅靠课堂的四十五分钟无法真正提高学生的综合素养，而物理实践活动可使传授知识为主的课堂得到丰富与延伸。无论是课堂实验活动还是课外实践活动都不可能孤立存在，它们之间是相互依托、相互促进的，并且与其他学科也有着紧密联系。教师要在教学过程中注重课内外活动的设计和开展，才能更好地发挥物理实践活动在物理教学中的作用。教师要不断探索“寓乐于学”“以学为乐”的符合中学生心理发展规律的教学方法，培养学生稳定、积极的学习态度，这是促进学生发挥主体作用，发展物理学科素养，提高综合能力的根本动力。
（责任编辑? ?郭向和）
