初中電學(xué)研究的主要是簡單的電路,有時(shí)也會對靜電、電磁有初步的探究。中學(xué)電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng),主要包括:一是培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器能力,二是掌握中學(xué)電學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和原理,三是培養(yǎng)學(xué)生的探索求知能力,四是重視課外實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力,五是養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作。
一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的方法
1. 使用基本儀器能力
掌握基本儀器的使用是做好電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。中學(xué)電學(xué)教學(xué)中使用的基本儀器主要有:電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)、小燈等。電學(xué)教學(xué)中要求學(xué)生了解這些儀器的用途,掌握儀器的量程、連接方法,要求達(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),我認(rèn)為應(yīng)抓住各種基本儀器的共性來加以指導(dǎo):
(1)儀器的量程。要求學(xué)生在使用之前必須弄清楚,并且能選擇合適的量程,避免超過量程而損壞儀器,或量程太大而造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。
(2)會正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會根據(jù)不同的量程讀出儀器的分度值,并寫下正確的單位;還要學(xué)會正確讀數(shù)時(shí)的姿勢。從電流表、電壓表上讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與刻度盤垂直。
顯然,在培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的能力時(shí),必須要注意把掌握儀器的使用方法與儀器使用時(shí)的注意事項(xiàng)相結(jié)合起來,這樣既能鞏固基礎(chǔ)知識,又能幫助學(xué)生掌握使用儀器的技巧,使學(xué)生更加主動(dòng)自覺地保護(hù)好儀器。
2.實(shí)驗(yàn)操作能力
(1)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)方法的探究。物理教學(xué)常用的有實(shí)驗(yàn)歸納法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法。在教學(xué)中,應(yīng)有意識地安排這兩種方法加強(qiáng)訓(xùn)練。①應(yīng)用實(shí)驗(yàn)歸納法探索電阻串聯(lián)。首先,教師要求學(xué)生根據(jù)歐姆定律設(shè)計(jì)一個(gè)電路,測定各個(gè)電阻的阻值,多次實(shí)驗(yàn)后從中歸納出“串聯(lián)后的總電阻大于任何一個(gè)電阻的阻值”的結(jié)論。接著,教師指導(dǎo)學(xué)生從串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)和歐姆定律,也得出同樣的結(jié)論。②應(yīng)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法探索電阻并聯(lián)。在并聯(lián)電路的探索中,先讓學(xué)生從理論上推導(dǎo)出“并聯(lián)后的總電阻小于任何一個(gè)電阻的阻值”的結(jié)論,接著由學(xué)生自己設(shè)計(jì)電路操作實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證這一結(jié)論,同時(shí)讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。這樣,在獲得關(guān)于并聯(lián)電阻知識的同時(shí),學(xué)生又學(xué)會了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法。
(2)培養(yǎng)學(xué)生正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。這是實(shí)驗(yàn)是否成功的關(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量數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)必須注意:①讀數(shù)要及時(shí),②要記錄完整有效的數(shù)據(jù),③數(shù)據(jù)單位要正確。在對數(shù)據(jù)處理時(shí),如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)把該數(shù)據(jù)剔除,并根據(jù)需要進(jìn)行補(bǔ)測。老師還要指導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析、評估和交流。如:實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能否得出有效的結(jié)論?理論計(jì)算存在多大偏差?對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生,還可以對較深層次的問題進(jìn)行分析與研究,從而加強(qiáng)學(xué)生擴(kuò)散思維能力的培養(yǎng),有效地鞏固知識,更加熟練操作技能。
(3)自我設(shè)計(jì)電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。學(xué)生對自然界的事物懷有好奇心,教師可以和學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),組織他們觀察現(xiàn)象,引導(dǎo)他們積極思考。讓學(xué)生自己動(dòng)手連接線路,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并做好記錄。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄加以分析、歸納和總結(jié),學(xué)生就會從中得出通電導(dǎo)線周圍存在磁場的結(jié)論。然后,要求學(xué)生根據(jù)改變導(dǎo)線電流的流向來判斷是否也改變了周圍的磁場,這樣大部分學(xué)生都能熟練掌握電流的磁效應(yīng),教學(xué)效果十分明顯。
(4)重視課外實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn),主要是以擴(kuò)展知識面、發(fā)展創(chuàng)造力為主要目的。學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)中,不可能一帆風(fēng)順,教師可要求同學(xué)間互相討論,發(fā)揮集體的力量,有必要時(shí)還可作適當(dāng)引導(dǎo)。但是,教師決不可包辦代替,要讓學(xué)生經(jīng)受一定挫折,從中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn),發(fā)揮創(chuàng)造性,從而獲得成功,這樣將會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣并得到更多鍛煉。
(5)養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。實(shí)驗(yàn)操作的全過程包括儀器調(diào)節(jié)、觀察操作、儀器整理。教師要有意識培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,使之形成科學(xué)的素養(yǎng)。在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),連接電路時(shí)開關(guān)一定要斷開,滑動(dòng)變阻器滑片一定要處于阻值最大處;電流表和電壓表一定要按“+”接線柱進(jìn)、“-”接線柱出的順序接入電路中,并且量程要調(diào)到最安全的狀態(tài)下“試觸”后才閉合電路。實(shí)驗(yàn)過程中,教師要經(jīng)常對學(xué)生進(jìn)行良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育,以避免儀器的損壞及實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。
二、探索學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的途徑
(1)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課。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,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)將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)雖能體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用,而縮短了實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)間,卻無法體現(xiàn)學(xué)生的主體,還很難發(fā)現(xiàn)學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題。而在分組實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的活動(dòng)是多方面的,既有思維,又有操作,也難免出現(xiàn)問題。而問題的解決,可有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
(3)將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探討性實(shí)驗(yàn)。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,并作出大膽假設(shè)或猜想,再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去探究,最后總結(jié)出物理規(guī)律,這有助于學(xué)生對技能和知識的掌握。
(4)第二課堂。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(shí)驗(yàn)技能。主要形式有:①舉辦實(shí)驗(yàn)操作技能競賽,②組織課外興趣小組,③組織參觀活動(dòng)等。
(5)實(shí)驗(yàn)考查??疾榈姆绞接校孩贂鎸?shí)驗(yàn)考試(試卷上出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)題),②實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作考查。
三、教師的作用
(1)演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師示范如何正確操作電學(xué)儀器,必要時(shí)強(qiáng)調(diào)說明不按規(guī)定操作的后果,注意規(guī)范動(dòng)作的潛移默化的影響。
(2)分組實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生即使按照教師要求在實(shí)驗(yàn)前做好了預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作,對儀器的操作步驟也比較清楚,但一接觸到實(shí)驗(yàn)儀器,仍會出現(xiàn)或多或少的問題。因此,在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí),教師應(yīng)巡回指導(dǎo),若發(fā)現(xiàn)有操作不當(dāng)?shù)模皶r(shí)引導(dǎo)同組同學(xué)進(jìn)行分析討論,讓他們合作尋找正確規(guī)范的操作,而避免操作不當(dāng)引起的危險(xiǎn)和損失。
總之,電學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)需要多方面的長期訓(xùn)練。在以后的電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,仍需投入更多精力來研究培養(yǎng)學(xué)生電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ姆椒ê屯緩剑箤W(xué)生從電學(xué)實(shí)驗(yàn)入門后,更好地掌握各種實(shí)驗(yàn)技能和技巧。
(宜興市官林第二中學(xué))