培養實驗技能 提高物理素質

摘要：培養學生的實驗技能，了解物理學的研究方法，培養嚴格的實事求是的科學態度，對學生今后開展科學實驗和技術革新有重要的基礎性作用。本文談了學生應掌握的基本實驗技能與培養方法。

關鍵詞：物理實驗 技能 內容 培養 方法

物理學是一門以實驗為基礎的科學，所有的物理知識都是在實驗的基礎上建立起來的。要進行正確的實驗，必須掌握基本的技能。本文僅談談中學生應具備的實驗技能與培養方法。

一、中學生應掌握的實驗技能

1.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。基本儀器主要有：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。要讓學生了解這些儀器的構造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規則，以達到熟練地、正確地讀數。在介紹這些基本儀器使用方法時，應抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導。

2.正確了解儀器量程的技能。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。

3.對儀器正確調解的技能。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，還要學會零誤差修正，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。因此，必須使學生養成使用基本測量儀器前調節零點或修正零誤差的習慣。

4.會正確讀數的技能。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，眼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。

5.掌握儀器使用規則的技能。根據儀器的原理，掌握它的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。顯然，培養學生使用基本儀器的技能，必須要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。

二、培養學生實驗技能的方法

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。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；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，電路連接后，必須復查，確認正確后方能通電。這種技能的培養，教師先予以示范，讓學生模仿學習，然后由學生獨立去安裝、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。這是實驗能否成功的關鍵。要培養學生這方面的技能，要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據，有的實驗則要求測量或操作時動作迅速，要把握時機，如：溫度測量、電學測量，要按實驗先后順序將需要測定的各量測出，并記錄下來。

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。測量次數取多少，要根據偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如，測量值的有效數值較小時或測量值變動較大時等，應當多測量幾次。

4.會寫實驗報告的技能。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。實驗報告內容主要有：實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等。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，要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因，使學生將來進行科學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，使之與理論課的教學有了更深層次的交匯與滲透，又提高了學生動手的技能。

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。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。要經常地對學生進行良好實驗習慣的教育，以免損壞儀器及發生實驗事故等。

總之，以上述及的是學生應掌握的最主要、最基本的實驗技能，加強上述技能的培養是提高學生物理素質的關鍵性環節，對此，我們務必應高度重視，努力探索。