談如何培養中學生物理實驗技能

　　物理學是一門以實驗為基礎的科學。所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的。因此，培養學生的實驗技能，了解物理學的研究方法，培養嚴謹的實事求是的科學態度，對學生今后搞科學實驗和技術革新有重要的基礎作用。
　　中學物理學生實驗技能主要包括六個方面：一是掌握常用基本儀器的構造、原理和使用，能正確使用儀器進行觀察、測量和讀數；二是掌握中學有關實驗的一般原理和實驗方法；三是會正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確的結論；四是了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析；五是會寫一般的實驗報告；六是初步養成良好的實驗習慣，包括愛護儀器、遵守安全操作規則和尊重實驗事實的習慣等。下面試從兩個方面談談學生實驗技能的培養方法。
　　一、學生實驗技能培養的方法
　　（一）培養學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礎?；緝x器主要有：刻度尺、量筒、游標卡尺、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。
　　1.各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，并且能估計被測對象的情況，選用適當量程，避免超過量程而可能損壞儀器。
　　2.使用測量儀器前通常都要調節零點或校正零點，否則測出的數據就不準確。如：對安培表、伏特表等應學會調整零點，對游標卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器學會零誤差修正，讓學生懂得零點是相對的，零誤差的修正在生產上有普遍意義。
　　3.會正確讀數。要讓學生掌握讀數的一般方法，關鍵是會讀出儀器的最小刻度值，會從最小刻度之間估計出一位有效數字。同時，要學會正確讀數的姿勢。如：從量筒上讀數時，視線應與液面保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處，凸液面讀凸處；從安培表、伏特表讀數時，視線應與刻度盤垂直，并且正對指針，估計讀數四舍五入，等等。
　　4.根據儀器的構造原理，掌握使用方法和使用規則。如：天平是根據桿杠的平衡條件制成的，因此，使用前和秤量時都要做到橫梁平衡，同時必須嚴格保護刀口，要讓學生理解保護刀口的重要性，從而自覺遵守使用方法和規則；溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質制成的，所以，根據熱平衡原理，測量液體時，溫度計不能離開液體，而且要在溫度計內液柱穩定時讀數。培養學生使用基本儀器的技能，必須注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結合起來，這樣既有利于鞏固基礎知識，又能幫助學生理解為什么這樣使用儀器。只有理解了儀器原理，使用起來才會更加自覺和主動。
　?。ǘ┡囵B學生進行實驗過程必須掌握的技能
　　1.培養學生掌握實驗的一般原理、進行實驗設計和實驗方法的技能。首先，要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據，根據實驗的原理、要求對實驗進行設計，包括用什么物理定律、公式，電學實驗用什么電路圖，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，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格，等等。
　　其次，培養學生正確調整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實驗，首先是安裝、調整好儀器或正確連接電路。如：力學實驗中的支架滑輪的安裝，牽引線的走向，斜面的架設，等等。這種技能的培養，從初中開始應先有示范，讓學生模仿學習，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項，由學生獨立去安裝、調整。
　　2.培養學生正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確結論的能力。讀取數據和記錄必須注意：①讀數要及時，并馬上記錄；②要記錄完整數據，按有效數字的方式記錄；③數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格，表格設計要求：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據和最后數據等內容。
　　3.要使學生了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析。實驗后，要指導學生分析實驗誤差的原因，說明實驗的誤差主要有系統誤差和偶然誤差。系統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，風的吹動使天平產生誤差，電表指針不對準零刻度，等等。減少系統誤差的方法是校準儀器，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，改變實驗方法，變更實驗操作人員，等等。
　　綜上所述，要培養學生這方面的技能，必須讓學生懂得減少誤差首先要發現它的存在和來源，其次是確定減少誤差的方法。增加測量次數固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，實際上，只有改進實驗方法和儀器，才能從根本上改善測量的結果，提高測量精確度。
　　4.會寫一般的實驗報告。學生在實驗結束后，應根據原始記錄和實驗時的體會，寫出實驗報告。
　　5.養成良好的實驗習慣，包括愛護儀器，遵守安全操作規則和尊重實驗事實的習慣，等等。如：做電學實驗結束時，應將儀器調到最安全的狀態再切斷電源，然后拆除連接線，整理好儀器和導線。要經常對學生進行良好實驗習慣的教育，以免損壞儀器，發生實驗事故，等等。
　　二、培養學生實驗技能的途徑
　　1.實驗課是培養學生實驗技能的基本途徑。認真上好實驗課，既能幫助學生牢固地掌握物理知識，又能培養學生的實驗技能，是訓練和提高實驗技能的基本途徑。
　　2.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。
　　3.將驗證性實驗改為探討性的實驗。先讓學生去研究、探索物理量之間的關系，后總結出物理規律。
　　4.開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識，又可培養學生的實驗技能。主要形式有：①指導學生進行課外實驗；②組織參觀活動；③舉行操作實驗競賽；④組織課外興趣小組；⑤舉辦物理科技晚會，等等。
　　5.實驗考查?？疾榈男问接校孩贂鎸嶒灴荚?；②實物實驗操作的考查，等等。
　　總之，學生實驗技能的培養需通過多方面的長期培養，上述所論及的是最主要、最基本的技能的培養方法。因此，抓好上述的技能培養就抓住了矛盾的主要方面。