摘 要:物理学是以实验为基础的一门科学。物理知识(包括物理概念、定律和理论)都是建立在实验的基础上的。所以,学生实验技能的培养,了解物理学的研究方法和培养严谨的科学态度,对学生以后搞科学实验和技术革新都有着重要的作用。当前贯彻和实施素质教育,就需提高学生实验素质。
关键词:期刊论文发表,物理实验,技能,实验仪器,误差
中学生物理实验技能主要包括:一是掌握常用仪器的构造、原理和使用方法,能正确利用仪器进行观察、测量和读数;二是掌握中学有关实验的一般原理和实验方法;三是会正确记录实验数据,并能进行运算和分析,进而得出出正确结论;四是了解误差概念,进行初步的误差分析和计算;五是会写简单的实验报告;六是初步养成良好的实验习惯。下面仅从两个方面介绍如何培养学生的实验技能。
一 、培养学生实验技能的方法
1、教会学生使用基本的实验仪器
学会基本仪器的使用,是做好物理实验的基础
初中物理实验仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱等。大纲要求:学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。让学生了解这些实验仪器的构造、原理及用途,熟悉仪器的量程、使用方法和使用规则,达到正确、熟练地读数,在讲解这些仪器的使用方法时,要抓住这些测量仪器的共性对学生进行指导:
1.1.每种基本测量仪器都具有一定的量程
使用各种测量仪器前必须要求学生搞清仪器的量程,并对被测对象情况进行估计,选用适当量程,避免超量程而损坏仪器的。
1.2.正确读数
要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估读出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面读凹处,凸液面读凸处,安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估读数讲究四舍五入。
1.3.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则
例如:温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理,测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。天平是根据杆杠平衡制成的,因此,使用前和秤量时都要横梁平衡,同时注意严格保护刀口,要让学生明白保护刀口的重要性,自觉遵守使用方法和规则;学生使用基本仪器的技能培养,必须注意把仪器的使用方法与原理结合起来,既有利于基础知识的巩固,又有助于学生理解为什么要这样使用仪器;只有明白了仪器原理,使用起来才会更加自如。
2、注重培养学生进行实验的技能
2.1.学生要掌握实验原理、进行实验设计和实验方法的技能培养。
第一,要让学生明确各个实验的目的、原理或根据,然后根据实验的原理、要求对实验进行精心设计,其中包括用到的物理定律、公式,电学实验用到的电路图等。搞清楚已知量、被测量,然后确定所需仪器和实验条件,设计好实验步骤、记录表格等。
第二,培养学生正确安装和调整仪器,正确连接电路的技能。正确的物理实验,首先要安装、调试好仪器或正确连接电路。如:力学实验中斜面的架设,支架滑轮的安装,牵引线的走向等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整。电气调整,如使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依据电路图连接线路,连线时将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用不同颜色,主、支回路各用一种颜色。往接线柱上接导线时,按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,认真复查,无误后再通电。这种技能培养,初中时老师先示范,学生模仿学习,然后逐步过渡到老师讲述方法及注意事项,由学生独立安装、调试。
2.2准确记录数据,正确进行运算和分析,得出正确结论能力的培养
正确记录实验数据,正确进行运算和分析,是实验能否成功的关键。要求学生集中注意力,据实验步骤准确操作和读取测量数据,有些实验要求操作或测量时动作迅速,注意时机把握,如:电学测量、温度测量。按实验先后顺序将需要测出的各量,同时作好记录。读取数据和记录是必须注意:①读数及时,立刻记录;②记录数据要完整,根据有效数字记录;③单位要正确。尽可能要求学生实验前设计好表格,方便记录直接测出的各物理量、每次测出量,同时能记录计算出的中间数据和最终数据等内容。
进行数据处理及运算,对实验结果进行分析。在数据整理时,发现不合理数据,应重测该数据。引导学生按有效运算法进行数据处理,对实验结果加以适当分析和讨论,如:分析数据说明什么?与理论计算的偏差在哪?实验过程为何如此设计?实验结论是什么?对实验能力较强的学生,一些深一层次的问题可以在此研究分析,加强对学生思维能力的培养,进而有效地巩固知识。
2.3.能写一般的实验报告。学生结束实验后,应根据实验记录和体会,写出简单实验报告。实验报告内容包括:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、数据、数据计算和处理、结论和误差分析等。写实验报告的技能很重要,对实验报告的格式、写法要求要严格,要求层次清楚,文字精练、准确,语言通畅,图文并茂,要认真总结实验的得与失,让学生将来进行科学实验时能写出自己的成果,与人共享。
老师批改实验报告时要留心学生的活跃思维,对对某项操作的有益建议,某些问题的独特看法,对实验的改进意见等,要给予鼓励,及时与之讨论,让师生通过实验都有所收获。这样,不仅使实验课与理论课的教学有了更深层次的交汇与渗透,而且是提高学生的动手能力的有效渠道。
二、 学生物理实验技能的培养途径
1.实验课是学生实验技能培养的基本途径
上好物理实验课,既能促进学生牢固地掌握物理知识,又能够培养学生的实验技能,是训练、提高学生实验技能的基本途径。
物理实验课包括演示实验和小组实验。演示实验是老师利用仪器,进行实验操作示范,它向学生演示正确的实验方法。向学生演示仪器如何正确使用、实验步骤安排、操作、读数和数据记录、列表和作图、分析及推理,进而得出正确结论,分析误差原因等。通过大量的演示实验,学生可以在长久的目睹耳闻中,潜移默化地学到实验技能。
小组实验中,学生的活动是多方面的,有思维,也有操作,这就需要充分发挥老师的主导作用。实验前,老师可先介绍实验,包括目的、方法及注意事项,然后老师在台上示范,学生在台下跟着老师做,这种方式对初中学生是合适的、有效的。学生在老师的指导下,正确积极地实验,养成良好实验修养。随着实验技能的不断提高,可以逐步培养学生自己设计实验,独立进行实验的能力。
2.将验证性实验改为探讨性的实验
让学生先去研究、探索各物理量之间的关系,后归纳总结出物理规律。
3.利用第二课堂
第二课堂不但可完善、丰富、深化课堂知识,而且可以培养学生的实验技能。可采取如下形式:①指导学生的课外实验;②组织参观学习;③举行实验操作比赛;④创建课外兴趣小组;⑤举办物理科技晚会等。
4.实验考查
考查包括书面实验考试和现场实验操作考查两种形式。
总之,学生实验技能培养需通过多方面的长期坚持,但作为中学生物理实验技能的培养,上述论述是最基本的也是最主要的。因此,抓住上述技能培养也就抓住了矛盾的主要方面。
参考文献:
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