【摘 要】普通物理實驗是學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程,是學生進入大學后接受實驗方法和技能訓練的開端。通過學習,使學生掌握物理實驗知識、方法和技能,培養科學的思維方法,為今后的學習和工作奠定良好的實驗基礎。本文討論了工科大學物理實驗課學生的課前預習及實驗中存在的問題,并提出解決的方法。
【關鍵詞】物理實驗 預習檢查 大學物理
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)25-0060-02
一 在物理實驗教學中進行預習檢查的必要性
物理實驗教學是以學生動手操作為主,教師講授為輔。預習是上好實驗課的基礎和前提,沒有預習雖可以聽好一堂理論課,但絕不可能完成好一堂實驗課,因為沒有充分的準備是做不好實驗的,也不會有大的收獲,實驗的過程應是學生積極主動思考、研究、探索的過程,而不是跟在老師后面重復知識的過程,實驗前的準備工作也是培養鍛煉學生理解能力與綜合知識能力的重要環節。因此,課前預習的好壞是實驗中能否取得主動的關鍵。
由于實驗課的時間有限,而熟悉儀器和測量數據的任務一般都比較重,不允許在實驗課內才開始研究實驗的原理,因此,教師要求學生實驗前要預習,在預習中將關鍵點和難點記錄下來,通過實驗,自己解決。在對將做的實驗有一個初步的了解后,用自己的語言簡明扼要地寫出預習報告,并在實驗時交給老師。
但是,由于學生對實驗課重視不夠,興趣不高,因此,大多學生在實驗前只是草草瀏覽一下教材,然后一字不差地照教材抄寫出一份預習報告;而有的學生只是敷衍了事地抄寫幾句;甚至有的學生進實驗室后才急急忙忙地抄寫。學生進實驗室一般都很興奮,如果進實驗室前沒什么準備,很容易帶有盲目性、隨意性,或束手無策,或手忙腳亂,或機械照搬教師的操作步驟,有的學生邊看教材邊做;有的學生實驗做完了還不知道此次的實驗目的,以為只是測量幾個數據而已;有的學生甚至連實驗題目都不知道。如在實驗“金屬線脹
系數的測量”中,線脹系數 ,金屬棒的原
長L0要在加熱前測量,而望遠鏡和光杠桿之間的距離D要在其他物理量,即測量完后再進行測量,如果學生沒認真預習,在思維定勢的情況下,即使在老師講解后,在好奇心的驅動下,也是急急忙忙地先去看望遠鏡,然后加熱,讀出和,在去測其他物理量時,才發現金屬棒的原長已無法測量,而此時實驗時間已過去一半,這必然要影響學生的情緒和實驗的效果。
因此,為了在規定時間內高質量地完成實驗課的任務,達到該次實驗課的實驗目的,使學生帶著問題來做實驗,實驗指導教師應在指導實驗前,就實驗中的一些關鍵問題對學生進行必要的檢查——預習檢查。
二 檢查的內容
第一,先從基本的問題問起。如讓學生敘述該次實驗的實驗題目、實驗目的及實驗中要用到的實驗儀器,如果學生預習得好,那么他不但能講清楚這些問題,而且還能加一些說明和提出一些疑問。通過這一基本問題的問答,可以大體了解學生對本次實驗的預習程度。同時,這也是對學生思想方法和語言表達能力的培養和訓練,明確做任何事情都要知道先做什么和要達到什么目的。
第二,對實驗中所涉及的有關理論進行檢查。實驗原理是實驗的理論依據,實驗是這一理論的實際運用。一般來說,實驗原理所涉及的有關理論學生已在理論課上學過,但間隔時間一長,有的可能忘了,有的可能學的時候就沒有牢固掌握,通過預習,重新翻翻學過的書或查查有關的資料,回憶所學內容,然后在實驗操作時,通過對實驗現象的觀察和分析,使該部分的理論知識得到進一步的鞏固和加深,這也是實驗教學目的之一。如學生在學習“剛體的定軸轉動”一章時,對剛體的轉動慣量不太理解,通過實驗“剛體轉動慣量的測量”,使學生親眼看到剛體的轉軸、剛體的質量及質量的分布和轉動慣量的關系,從而使“轉動慣量”一詞在頭腦中留下印象。但大多情況下,學生沒有很認真地預習,這就需要指導教師在預習檢查時解決。教師要采用與學生討論的方式,既要使自己處于主導地位,又要保證學生處于主動地位。要根據每一位學生的具體情況,通過不同程度、不同方式的啟發、提示、引導,促使學生積極主動思維,鼓勵學生大膽表達,對學生不完善之處加以補充,模糊之處加以明確,錯誤之處加以糾正。討論中,學生也許會提出一些新的問題,有些問題往往會開拓教師的思路,豐富教學內容,起到教學相長的效果,從而促進教學質量的提高。
第三,對實驗內容的檢查。主要查看學生的數據記錄表格和詢問實驗操作要點,學生只有對本次實驗有一個大體的了解,知道哪些物理量是直接測量的量,哪些量是通過計算所得的量,明確哪些量需要多次測量,哪些量只需單次測量,只有理解了如何做實驗,才能畫出規范、科學、合理的表格;學生可能沒見過或沒用過某種儀器,但如果預習得好,對該次實驗的操作要點和注意事項做到心中有數,那么,在指導老師講解后,就能迅速、主動、自如地做實驗,而不是機械地按照教材邊看邊做。因此,這項內容預習的好壞,直接反映在學生的實際操作上。如在“金屬楊氏模量的測量”中,由于該實驗是用逐差法處理數據,因此,如果學生預習得好,從表格上就能反映出這點,那么,指導教師在查看學生的數據記錄表格后,應針對不同的表格詢問學生不同的內容,如調整光杠桿和望遠鏡時的關鍵步驟及注意事項、各個物理量的測量順序和次數、數據處理的方法等。通過這項內容的檢查,可使學生掌握本次實驗的整個過程,能較快地掌握光杠桿和望遠鏡的使用方法,進而引導學生在微小長度的測量方法上發散思維。
三 檢查的方式
檢查的內容應因人而查,對不同基礎和不同能力的學生檢查的側重點也不同。如對實驗基礎好、實驗技能強的學生,應著重檢查其實驗操作及數據處理情況,引導學生預測實驗中可能出現的問題及使其得以解決的方法,進而鼓勵學生提出不同的實驗方案;對一般的學生,應從實驗的基本問題問起,如實驗原理的陳述、使用儀器中的注意事項等,應循序漸進地使學生對整個實驗過程明明白白。這樣檢查的起點不同,因材施教,才能使學生在有限的實驗時間有較大的收獲。
在實驗時間有限的情況下,預習檢查可在實驗小組等小范圍內進行,這樣做可使學生心情放松,即使回答不好或答不出來,也不會感到難為情,要使學生感到親切、熱情、認真、負責,使學生在輕松的氛圍中,積極主動地回答問題、提出問題、解決問題,進而使學生認識到實驗預習的重要性,激發學生學習實驗課的興趣。
綜上所述,預習檢查是教師了解學生對本次實驗掌握程度的有效途徑,使教師在指導實驗時做到心中有數,有的放矢。通過預習檢查,解決一些學生應在預習中解決但還沒有解決的問題,督促學生在下次實驗時認真預習,激發學生上好實驗課的積極性和主動性,培養學生實事求是的科學態度和嚴謹踏實的工作作風,使學生把每一次實驗當做鍛煉自己理解能力和綜合知識能力的一次機會。
參考文獻
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