【摘 要】物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,在物理教科書(shū)中有大量演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)及章節(jié)小實(shí)驗(yàn)。通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解,發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。
【關(guān)鍵詞】物理教育 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)技能
物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能,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(lái)的。實(shí)驗(yàn)不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料,驗(yàn)證物理定律,還能夠提供科學(xué)的思維方法,加深對(duì)基本知識(shí)的認(rèn)識(shí)程度,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。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。
物理課與生活實(shí)踐聯(lián)系很密切,鼓勵(lì)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際,不但是學(xué)以致用的學(xué)習(xí)方法,而且能培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒。一般來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了興趣,就對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的好奇心和求知欲,就能主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)。所以,為了使學(xué)生能從旁觀者、被動(dòng)的接受者變成能積極主動(dòng)地參與教學(xué)過(guò)程的主體者,就必須注重對(duì)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。以下是本人結(jié)合自身多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)總結(jié)的一些具體方法:
一、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)的基礎(chǔ)。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)?!币寣W(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(lái)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(guò)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。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. 會(huì)正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會(huì)讀出儀器的最小刻度值,會(huì)從最小刻度之間估計(jì)出一位有效數(shù)字。同時(shí),要學(xué)會(huì)正確讀數(shù)的姿勢(shì)。
4. 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。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(lái)。
二、培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須掌握的技能
1. 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(huà)好記錄表格等。
2. 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),一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格,表格設(shè)計(jì)要求:能記錄直接測(cè)出的各物理量,能記錄各次測(cè)出的量,能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
3. 要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析。實(shí)驗(yàn)后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實(shí)驗(yàn)原理、裝置不完善而引起的,偶然誤差是在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下,對(duì)某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí),由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測(cè)量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測(cè)量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對(duì)被測(cè)量影響的大小來(lái)確定。
4. 會(huì)寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實(shí)驗(yàn)時(shí)的體會(huì),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這是一個(gè)很重要的技能,對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)法、格式要嚴(yán)格要求,書(shū)寫(xiě)時(shí),要求層次清楚,語(yǔ)言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)失敗的原因,使學(xué)生將來(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)能寫(xiě)出自己的實(shí)踐成果,并讓別人看懂。
5. 養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,包括愛(ài)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。要經(jīng)常地對(duì)學(xué)生進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故等。
三、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑
1. 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。
2. 盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。如:阿基米德定律、牛頓第二定律等。
3. 將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探討性的實(shí)驗(yàn)。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。
4. 開(kāi)辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識(shí),又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn);②組織參觀活動(dòng);③舉行操作實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會(huì)等。
5實(shí)驗(yàn)考查??疾榈男问接校孩贂?shū)面實(shí)驗(yàn)考試;②實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作的考查。
總之,學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)需通過(guò)多方面的長(zhǎng)期培養(yǎng),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但要傳授知識(shí),更重要的是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,啟迪學(xué)生的創(chuàng)造思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。在教學(xué)實(shí)踐中,只要我們努力探索、勇于革新,把學(xué)習(xí)與創(chuàng)造、模仿與創(chuàng)新、理性與幻想有機(jī)地結(jié)合起來(lái),就一定能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,有效地開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
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