劉光元
摘要:培養(yǎng)學生學習物理的興趣,掌握物理實驗技能,探索物理學的研究方法,養(yǎng)成嚴謹的實事求是的科學態(tài)度,對學生的物理學習、實驗探究和今后搞科學實驗、技術創(chuàng)新都起著重要的基礎作用。
關鍵詞:培養(yǎng);實驗技能
物理學是一門以實驗為基礎的科學,所有的物理知識,包括概念、規(guī)律、定理、定律等等,都是在實驗的基礎上進行歸納概括建立起來的。因此,培養(yǎng)學生的實驗技能,探索物理學的研究方法,培養(yǎng)嚴謹的實事求是的科學態(tài)度,對學生今后的物理學習、實驗探究和今后搞科學實驗和技術創(chuàng)新都起著重要的基礎作用。那么,根據物理學的教學規(guī)律和自己的教學經驗,談談培養(yǎng)學生的實驗技能的幾點看法。
一、培養(yǎng)學生使用基本儀器的技能,掌握基本儀器尤其是基本測量儀器的使用,是做好物理實驗的基礎
實驗的基本測量儀器主要有刻度尺、量筒、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱等等。物理教學大綱要求“學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數?!币寣W生了解這些儀器的構造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則。因此,在介紹這些基本儀器的使用方法時,應抓住各種基本測量儀器的共性,從以下四個方面加以指導:1、八年級物理接觸的第一個測量儀器是刻度尺,學會正確的使用刻度尺是使用好其它儀器的基礎。2、使用測量儀器前通常都要調節(jié)零點或校正零點,否則測量出的數據不準確。3、讓學生學會正確讀數。4、讓學生根據儀器的構造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。5、掌握各種測量儀器的共性,如所有有刻度的測量儀器的“看最小刻度量程”、“讀數”、“記錄結果”的方法都基本相同,學會了刻度尺的使用,就會使用天平的游碼標尺、量筒、測力計、壓強計、電流表、電壓表的刻度的使用。培養(yǎng)學生使用儀器的技能,必須要把儀器的使用方法與理解儀器的原理結合起來,這樣既有利于鞏固基礎知識,又能幫助學生理解為什么這樣使用儀器。只有理解了實驗原理,實驗起來才會更加自覺和主動。
二、培養(yǎng)學生進行實驗過程必須掌握的操作技能
1、要求學生明確實驗前的準備工作
要明確各個實驗的目的、原理或理論根據,根據實驗的原理進行實驗設計,包括用什么物理定律、公式,電學實驗用什么電路圖等等;還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進而設計好實驗步驟,畫好實驗表格等等;培養(yǎng)學生正確安裝和調整儀器,包括正確連接電路的技能。如:在電學實驗中,依照電路圖連接線路,連接時,應從電源一端開始依次連接開關、用電器等等(連接中開關必須處于斷開狀態(tài),導線最好選用幾種顏色);往接線柱上接導線時,導線應順時針繞;電路連接后,必須復查,確認正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng),從初中開始應先有示范,讓學生模仿學習,然后逐步提高到由教師講述方法及注意事項,由學生去獨立安裝、調整。
2、培養(yǎng)學生正確記錄實驗數據并能進行分析以得出正確結論的習慣
要培養(yǎng)學生這方面的技能,要求學生實驗時集中精力,把握時機,按實驗先后順序將需要測量的各量測出,并記錄下來。讀取數據和記錄必須注意以下幾點:(1)讀數要及時,并馬上記錄;(2)要記錄完整數據,按有效數字的方式記錄;(3)數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格。表格設計要求:能記錄直接測出的各物理量,能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。進行數據處理、運算,對實驗結論進行分析。在整理數據時,如發(fā)現有不合理的數據,應對該數據進行補測。要指導學生根據實驗數據對實驗結果進行適當分析討論。對一些成績優(yōu)良的學生,還可讓他們對實驗進行再設計。對實驗能力強的學生,許多深一層次的問題都可以在這里分析研究,從而加強了對學生思維能力的培養(yǎng),有效的鞏固知識,使技能更加熟練。(4)要使學生了解誤差概念,指導學生分析產生實驗誤差的原因和減少實驗的方法。例如:將物體放在天平的左、右盤上,分別稱量??梢园l(fā)現天平不等臂引起的誤差,從而讓學生懂得減少誤差首先要發(fā)現它的存在和來源,其次是確定減少誤差的方法。增加測量次數固然可以提高平均值的可靠程度,但作用是有限的。實際上,只有改進實驗方法和儀器,才能從根本上改善測量的結果,提高測量的精確度。
3、從實驗結果方面養(yǎng)成寫好實驗報告的習慣
實驗結束后,應根據原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內容應包括實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等等。這是一個很重要的技能,要嚴格要求。書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因,使學生將來進行科學實驗時能寫出自己的實驗成果,并能讓別人看的懂。
4、要養(yǎng)成良好的實驗習慣,包括愛護儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣
如:做電學實驗結束時,應將儀器調到最安全狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導線。要經常地對學生進行良好的實驗習慣教育,以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故。
三、加強課內外實驗拓展、培養(yǎng)實驗興趣是培養(yǎng)實驗技能的關鍵
由于農村中學受條件的限制,學生不可能隨時進入實驗室。所以,適當增加演示實驗和若干課外小實驗顯得特別重要。我們的實驗教學可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們日常生活中的現有物品,經常用學生身邊的物品做實驗。如:用圓珠筆和小刀做壓強實驗,用雪碧瓶做液體壓強與深度關系的實驗等,這些都是學生非常熟悉的器材,更有利于使學生明白物理就在身邊、物理與生活聯系非常緊密。而且,還能通過這些課本上沒有出現的器材啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力,如“大家一起來想一想,還可以用什么方法來解決其他什么問題”或“這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題”等等,調動學生剛剛起步的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
結語:
另外,應盡可能將演示實驗改為分組實驗,如阿基米德定律、牛頓第二定律等等;將驗證性實驗改為探究性實驗。先讓學生去研究、探索物理量之間的關系,后總結出物理規(guī)律。還要開辟第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識,又可培養(yǎng)學生的實驗技能,主要形式包括指導學生進行課外實驗、組織參觀活動、舉行操作實驗競賽、組織課外興趣小組、舉辦物理科技晚會等等。多種實驗考查促進能力的形成,考查的形式包括書面形式考試、實物實驗操作考查。
參考文獻:
[1]物理課程標準.北京師范大學出版社.
[2]義務教育課程標準實驗教科書(物理).人民教育出版社.