加強(qiáng)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高實(shí)驗(yàn)技能與教學(xué)質(zhì)量

龍昌壁

新的高中物理教學(xué)大綱中明確指出：觀察現(xiàn)象和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得更具體的、明確的認(rèn)識(shí)，這是理解概念和規(guī)律必要的基礎(chǔ)。因此，在物理教學(xué)中，尤其在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意不斷地鼓勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想來發(fā)展他們創(chuàng)新意識(shí)就顯得尤為重要。

中學(xué)物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。所有的物理知識(shí)，包括物理概念、定律和理論，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對(duì)學(xué)生今后搞科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)革新有重要的基礎(chǔ)作用。中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能主要包括以下幾個(gè)方面：一是掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和使用，能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)；二是掌握中學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的一般原理和實(shí)驗(yàn)方法；三是會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確的結(jié)論；四是了解誤差概念，并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析；五是會(huì)寫一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；六是初步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。

一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法

1.培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能

掌握基本儀器的使用，是做好物理實(shí)驗(yàn)的基?；緝x器主要有：刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)。”要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則，以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù)，在介紹這些基本儀器使用方法時(shí)，應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性來加以指導(dǎo)：

（1）各種基本測(cè)量?jī)x器都有一定的量程：必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，并且能估計(jì)被測(cè)對(duì)象的情況，選用適當(dāng)量程，避免超過量程而可能損壞儀器。

（2）使用測(cè)量?jī)x器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn)，否則測(cè)出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確：如：“對(duì)安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整零點(diǎn)，對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、之類的儀器，還要學(xué)會(huì)零誤差修正，讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對(duì)的，零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此，必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測(cè)量?jī)x器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。

（3）根據(jù)儀器的構(gòu)造原理，掌握它的使用方法和使用規(guī)則：如：天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的，因此，使用前和秤量時(shí)都要做到橫梁平衡，同時(shí)必須嚴(yán)格保護(hù)刀口，要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性，從而自覺遵守使用方法和規(guī)則；溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測(cè)量液體時(shí)，溫度計(jì)不能離開液體，而且要在溫度計(jì)內(nèi)液柱穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。顯然，培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能，必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結(jié)合起來，這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，又能幫助學(xué)生理解為什么這樣使用儀器；只有理解了儀器原理，使用起來才會(huì)更加自覺和主動(dòng)。

2.重視實(shí)驗(yàn)基本技能的培養(yǎng)

大綱要求要加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，規(guī)定了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊?。提出“明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，理解?shí)驗(yàn)原理和方法，學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察分析測(cè)量，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和排除實(shí)驗(yàn)故障，會(huì)分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得到正確結(jié)論，了解誤差和有效數(shù)字的概念，會(huì)獨(dú)立的寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)報(bào)告”。對(duì)高中使用的基本儀器，提出了兩種要求：一種要求能獨(dú)立正確使用，例如游標(biāo)卡尺；一種要求在教師的指導(dǎo)下練習(xí)使用，例如示波器。為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ處熞鶕?jù)教學(xué)大綱和教材，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)認(rèn)真分析后，確定每個(gè)實(shí)驗(yàn)要著重培養(yǎng)學(xué)生的哪些方面的能力。在學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng)使他們理解控制實(shí)驗(yàn)條件，探索物理規(guī)律的思想方法，指導(dǎo)學(xué)生手腦并用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，強(qiáng)化圖像處理的技能訓(xùn)練，并學(xué)習(xí)排除簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)故障。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，既要考慮給學(xué)生以更多的鍛煉機(jī)會(huì)，又要遵循循序漸進(jìn)的原則。

3.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程必須掌握的技能

培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括用什么物理定律、公式，電學(xué)實(shí)驗(yàn)用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測(cè)量，然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)而設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，畫好記錄表格等。其次，培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn)，首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。電路連接后，必須復(fù)查，確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng)，從初中開始應(yīng)先有示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確結(jié)論的能力，這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速，要把握時(shí)機(jī)。

二、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑

實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課，既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，是訓(xùn)練和提高實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。實(shí)驗(yàn)課包括演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生使用儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作典范，它教給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法。如：如何正確使用儀器、安排實(shí)驗(yàn)步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理，得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在長(zhǎng)年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的活動(dòng)是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法及注意事?xiàng)，然后教師在臺(tái)上做示范，學(xué)生在臺(tái)下跟著教師做，這種方法對(duì)于初中起始年級(jí)的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)。隨著實(shí)驗(yàn)技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。