摘 要:物理教學或者學習中,為了能夠使學生準確地掌握某一知識或者某一定律,一般會采取專題實驗的方式。在實驗時,要保證實驗所需的各種條件,除了按照正確的實驗程序進行外,還要做好實驗中的安全防范措施。同時,還要對實驗過程中的數據做詳細記錄,以便實驗結束后驗證所學知識。這些都對具體的實驗操作以及正確地測量和讀數提出了嚴格的要求。從專題式實驗的物理教學方法出發,詳細說明了教師設置專題式實驗對應注意的問題。
關鍵詞:專題式實驗;物理教學法;實驗安全;數據記錄
一、要使學生明確專題式實驗教學目的
在物理教學過程中,利用專題式實驗方法首先要讓學生明白實驗的目的,即為什么要進行該實驗,學生只有明白了實驗的預期目標,才能積極地做好實驗前的準備工作,并且在實驗中有目的地圍繞實驗目標仔細觀察,做好材料準備和數據記錄,以便和書本上的知識或者理論進行對比,觀察定律內容的真理性。
教師在實驗開始前,可以采取相關的教學方法,培養學生實驗的興趣,以便取得預期的教學目標。實驗之前,教師可以根據實驗中將會出現的問題,做出相應的假設,以問題的形式表達出來,讓學生在思考中進入實驗狀態;也可以采用否定的教學方法,讓學生在質疑中做好實驗之前的準備工作。這樣一來,學生就會對即將開始的實驗充滿了濃厚的興趣,無論是肯定的或者否定的預設,都會讓學生在實驗中關注每一個要點,仔細觀察,驗證自己的猜測。這樣一來,學生參與實驗的熱情就會明顯得提高。
二、對實驗方案進行合理的設置
教師在充分調動學生參與實驗的積極性之后,要根據實驗的特點,結合實驗室設備,圍繞實驗目標,設計科學合理的實驗方案。雖然實驗的設置、方法可以完全依照課本程序,但是簡單的復制課堂教學內容會使許多學生產生厭煩的情緒,降低學生的參與熱情。教師在教學時,應該在課本實驗的基礎上,加入自己的設計,比如設計多組對照實驗,使實驗本身具有挑戰性,這樣更能清晰地顯示預期的實驗效果。
三、準備好實驗所需的各種儀器設備
接下來教師要考慮到實驗室中的設備配置問題。儀器是進行實驗的主要工具,教師要把實驗中將會用到的儀器統計好,同時要將各種儀器的使用方法和規則詳細地傳達給學生,使學生可以實際地參與到實驗中。同時,最為重要的是教師要將各種儀器調整到最佳的實驗狀態,掌握好儀器的讀數規則和測量方法,同時保證學生的正確讀數和測量,保證記錄數據的有效性。
1.要讓學生明白合適的儀器是進行實驗的必備條件
雖然有時候迫于現實條件,我們會采取替代性的儀器設備進行實驗。但是,我們在進行專題式實驗時,最好是根據實驗的預期目標選擇合適量程的儀器。因為實驗儀器的精密程度會直接影響到數據結果,影響最終的實驗效果。舉例來說,在進行實驗時,為了保證實驗的各種條件,我們有時候需要測量一下實驗所需物質的溫度,如水的溫度。這時候我們就要考慮到溫度計的量程問題。假設我們需要測沸水的實際溫度,我們就應該選擇量程較大的溫度計,
而不能選擇量程只有50℃或60℃的溫度計。因為這樣明顯不符合實驗所需,無法記錄真實的數據,并且具有極大的危險性,易導致溫度計爆破。根據實際情況可知,我們可以選擇量程為80~120℃的溫度計。
2.要指導學生將各項實驗設備的狀態歸零
在實驗時,一定要保證實驗開始時各項儀器的狀態,保證實驗之初的各項數據為零,這樣才好進行實際的實驗,不然會影響實驗中的實際數據,影響實驗效果。舉例來說,在進行電流測試時,選好測量儀器后,要首先檢查一下電流表的指針是否指向零刻度。如果沒有的話,一定要調整到零刻度線上,然后再連接外接電路,保證實驗中各項顯示數據的正確性。
3.指導學生正確地讀數、記數
鑒于物理實驗中各項儀器設備的不同讀數方法,教師有必要對學生的記數方法做好示范和指導工作。實驗開始時,教師要詳細地講解各種儀器的讀數方法,指導學生運用正確的記數方法。在實驗中,教師可以具體地示范讀數要領。比如,讀數時要正視刻度線,也就是要垂直于刻度線,這樣才能得出正確的數據。
四、做好實驗時的安全預防措施
在進行專題式實驗時,教師要慎重考慮實驗的安全問題,結合學生的實際,詳細講解各項儀器的使用細則和規避重點,確保實驗的安全。物理教學中的實驗要尤其注意這點。為了更好地確保實驗的安全,教師在實驗前就要讓學生了解到在實際操作的過程中將會出現的問題以及危險性,讓學生做好預防措施。同時實驗時要監督學生正確地使用各項儀器,規范學生的實際操作程序。
五、整齊規律地記錄專題式實驗數據
有些專題式實驗是要求記錄很多數據的,那么讓學生養成整齊規律地記錄數據的良好習慣是專題式實驗技能養成的一個重要環節。整齊地記錄數據能使自己在觀察數據時清晰、快捷、準確,更好地集中精力研究有關數據。有規律地記錄數據能幫助學生發現數據中蘊含的規律,更容易得出研究的成果。要想使學生養成這樣的良好習慣,必須在專題式實驗前讓學生準備好記錄數據的紙張和使用流暢的筆,還要在記錄數據的紙張上畫好清晰的表格,方便在專題式實驗中規律整齊地記錄數據。
通過專題式實驗有計劃、系統地培養學生的專題式實驗技能,使學生掌握如何設計專題式實驗,熟練、準確地使用儀器,正確規避和預防專題式實驗風險。這樣就能大大提高學生專題式實驗的綜合能力,促進學生的全面發展,潛移默化地培養學生的創新能力。
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(作者單位 四川理工學院理學院)