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淺談中學(xué)物理實驗教學(xué)
淺談中學(xué)物理實驗教學(xué)作者/ 鄒向東
鄭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450000
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，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴謹?shù)膶嵤虑笫堑目茖W(xué)態(tài)度，對學(xué)生今后搞科學(xué)實驗和技術(shù)革新有重要的基礎(chǔ)作用。
一、物理教師要切實重視實驗，提高課堂教學(xué)質(zhì)量
物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學(xué)生感受深刻。心理學(xué)研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍�！鞍俾劜蝗缫灰姡倏床蝗缫蛔觥闭f的就是這個道理。經(jīng)驗告訴我們：一個成績優(yōu)秀的物理尖子對物理現(xiàn)象和物理過程具有很強的“悟性”，這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學(xué)習(xí)有障礙的人，其最大的障礙不在于智力因素，而在于缺少對日常生活的用心觀察，頭腦中缺乏感性經(jīng)驗，而這些感性經(jīng)驗恰恰是物理思維的基礎(chǔ)。因此，作為一名物理教師，首要任務(wù)就是：盡一切可能，在課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的演示實驗，甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習(xí)題也可以將它搬上“講臺”，進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演，學(xué)生看”，還可以是“教師導(dǎo)，學(xué)生演”，即邊學(xué)邊實驗。
二、物理教師要重視學(xué)生實驗技能培養(yǎng)的方法
�。ㄒ唬┡囵B(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能
掌握基本儀器的使用，是做好物理實驗的基矗基本儀器主要有：刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進行觀察、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，以達到熟練地、正確地讀數(shù)，在介紹這些基本儀器使用方法時，應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo)。
（二）培養(yǎng)學(xué)生進行實驗過程必須掌握的技能
1.培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進行實驗設(shè)計和實驗方法的技能。首先要求學(xué)生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、要求對實驗進行設(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。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(shè)計好實驗步驟，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。正確的實驗，首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如力學(xué)實驗中的支架滑輪的安裝、牽引線的走向、斜面的架設(shè)等，有時要對一些儀器做機械調(diào)整或電氣調(diào)整，電氣調(diào)整如：使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置；在電學(xué)實驗中，依照電路圖連接線路，連線時，應(yīng)將電路分為主回路和支路，從電源一端開始沿主回路按順序進行，其次為支路；主回路中必須有開關(guān)（先斷開）；導(dǎo)線最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時，應(yīng)按順時針方向?qū)?dǎo)線纏上。電路連接后，必須復(fù)查，確認正確后方能通電。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，由學(xué)生獨立去安裝、調(diào)整。
2.培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù)，并能進行運算和分析，以得出正確結(jié)論的能力。這是實驗?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，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù)，有的實驗則要求測量或操作時動作迅速，要把握時機，如：(www.qkfawen.com)溫度測量、電學(xué)測量。要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出，并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意：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，能記錄各次測出的量，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。
3.要使學(xué)生了解誤差概念，并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實驗后，要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因，說明實驗的誤差主要有系統(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，實驗原理、裝置不完善而引起的，如：螺旋測微器零點不準(zhǔn)；風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差；電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器，或是改進實驗方法。改進實驗的方法，可改變儀器的位置或儀器的布置，撤換某件儀器，改變所選取的某個參數(shù)，改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上，分別稱衡，可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值，可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。偶然誤差是在實驗條件不變的情況下，對某一物理量進行多次重復(fù)測量時，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)測量取算術(shù)平均值，以其平均值為最終的結(jié)果。測量次數(shù)取多少，要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如：測量值的有效數(shù)值較小時或測量值變動較大時等，應(yīng)當(dāng)多測量幾次。
4.會寫一般的實驗報告。學(xué)生在實驗結(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)容主要有：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。這是一個很重要的技能，對實驗報告的寫法、格式要嚴格要求，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(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑�，使學(xué)生將來進行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果，并讓別人看懂。在批改實驗報告時要注意學(xué)生思維的火花，如對某個問題的獨特看法，對某項操作的有益建議，對實驗的改進意見等，要給予鼓勵，并要及時與之討論，讓師生都有所收獲。這樣做，既延伸了實驗課的教學(xué)，使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透，又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。
�。怠ｐB(yǎng)成良好的實驗習(xí)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(xí)慣等。如：做電學(xué)實驗結(jié)束時，應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(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)生進行良好實驗習(xí)慣的教育，以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故等。
總之，綜上所述，要大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量，全面提高人的素質(zhì)，真正實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化，就必須在物理教學(xué)中加大實驗教學(xué)的力度。
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