中学物理教学中学生实验技能的培养
2017-04-13张文谦
张文谦
【关键词】 物理教学;实验技能;培养
【中图分类号】 G633.7
【文献标识码】 A
【文章编号】 1004—0463(2016) 24—0072—01
物理是一门以实验为基础的学科,包括概念、定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的。因此,培养学生的实验技能,了解物理学的研究方法,培养学生实事求是的科学态度,对学生今后的发展至关重要。
一、培养学生使用基本仪器的技能
1. 使用测量仪器前要调节零点或校正零点。使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如,对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器之类的仪器,还要学会零误差修正。如果不进行这一步,测出的数据就不准确。
2. 会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小分度值,会从最小分度之间估计出一位有效数字。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。
3. 根据仪器的构造原理,掌握使用方法和使用规则。要提高学生使用基本仪器的技能,必须要注意把仪器的使用方法与仪器原理的理解结合起来。这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解仪器的使用原理。
二、培养学生实验必须掌握的技能
1. 培养学生掌握实验的一般原理,进行实验设计和实验方法的技能。首先,要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,并能根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等,还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。其次,要培养学生正确调整和安装仪器并正确连接电路的技能。这种技能的培养,从最开始应先由教师示范,学生模仿,然后逐步提高到由教师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调试。
2. 培养学生对数据正确记录、运算和分析以及得出正确结论的能力。这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,就必须要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据。要按实验先后顺序将需要测定的各个数据量测出并记录下来。读取和记录数据时必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格。表格设计要求:能記录直接测量出的各物理量,能记录各次测量出的数据,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。在实验结束后,要指导学生按有效运算法去处理数据,及时对实验结果进行分析讨论。
3. 要使学生了解误差的概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生分析实验出现误差的原因,弄明白是系统误差还是偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等;偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素而产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。
4. 会写一般的实验报告。学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的感受体会,写出实验报告。实验报告的内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式要严格要求。书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂;要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能准确完整地写出自己的实践成果。
编辑:谢颖丽