劉光元
摘要:培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,掌握物理實驗技能,探索物理學(xué)的研究方法,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度,對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)、實驗探究和今后搞科學(xué)實驗、技術(shù)創(chuàng)新都起著重要的基礎(chǔ)作用。
關(guān)鍵詞:培養(yǎng);實驗技能
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),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(chǔ)上進(jìn)行歸納概括建立起來的。因此,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,探索物理學(xué)的研究方法,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度,對學(xué)生今后的物理學(xué)習(xí)、實驗探究和今后搞科學(xué)實驗和技術(shù)創(chuàng)新都起著重要的基礎(chǔ)作用。那么,根據(jù)物理學(xué)的教學(xué)規(guī)律和自己的教學(xué)經(jīng)驗,談?wù)勁囵B(yǎng)學(xué)生的實驗技能的幾點看法。
一、培養(yǎng)學(xué)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(chǔ)
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(xué)大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(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。因此,在介紹這些基本儀器的使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性,從以下四個方面加以指導(dǎo):1、八年級物理接觸的第一個測量儀器是刻度尺,學(xué)會正確的使用刻度尺是使用好其它儀器的基礎(chǔ)。2、使用測量儀器前通常都要調(diào)節(jié)零點或校正零點,否則測量出的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。3、讓學(xué)生學(xué)會正確讀數(shù)。4、讓學(xué)生根據(jù)儀器的構(gòu)造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。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(shù)”、“記錄結(jié)果”的方法都基本相同,學(xué)會了刻度尺的使用,就會使用天平的游碼標(biāo)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(xué)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(jié)合起來,這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識,又能幫助學(xué)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(xué)生進(jìn)行實驗過程必須掌握的操作技能
1、要求學(xué)生明確實驗前的準(zhǔn)備工作
要明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理進(jìn)行實驗設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)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(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好實驗表格等等;培養(yǎng)學(xué)生正確安裝和調(diào)整儀器,包括正確連接電路的技能。如:在電學(xué)實驗中,依照電路圖連接線路,連接時,應(yīng)從電源一端開始依次連接開關(guān)、用電器等等(連接中開關(guān)必須處于斷開狀態(tài),導(dǎo)線最好選用幾種顏色);往接線柱上接導(dǎo)線時,導(dǎo)線應(yīng)順時針繞;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),然后逐步提高到由教師講述方法及注意事項,由學(xué)生去獨立安裝、調(diào)整。
2、培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù)并能進(jìn)行分析以得出正確結(jié)論的習(xí)慣
要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生實驗時集中精力,把握時機,按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y量的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意以下幾點:(1)讀數(shù)要及時,并馬上記錄;(2)要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;(3)數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實驗前列出表格。表格設(shè)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(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運算,對實驗結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時,如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對該數(shù)據(jù)進(jìn)行補測。要指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論。對一些成績優(yōu)良的學(xué)生,還可讓他們對實驗進(jìn)行再設(shè)計。對實驗?zāi)芰姷膶W(xué)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(xué)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(xué)生了解誤差概念,指導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)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。可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引起的誤差,從而讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)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(shù)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(jìn)實驗方法和儀器,才能從根本上改善測量的結(jié)果,提高測量的精確度。
3、從實驗結(jié)果方面養(yǎng)成寫好實驗報告的習(xí)慣
實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容應(yīng)包括實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等等。這是一個很重要的技能,要嚴(yán)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(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑?,使學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)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(xí)慣,包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣
如:做電學(xué)實驗結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)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(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好的實驗習(xí)慣教育,以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故。
三、加強課內(nèi)外實驗拓展、培養(yǎng)實驗興趣是培養(yǎng)實驗技能的關(guān)鍵
由于農(nóng)村中學(xué)受條件的限制,學(xué)生不可能隨時進(jìn)入實驗室。所以,適當(dāng)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(xué)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?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學(xué)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(guān)系的實驗等,這些都是學(xué)生非常熟悉的器材,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊、物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且,還能通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)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(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
結(jié)語:
另外,應(yīng)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(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。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(xué)生的實驗技能,主要形式包括指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(jìn)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(xiàn):
[1]物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京師范大學(xué)出版社.
[2]義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(物理).人民教育出版社.