楊宗賓
摘 要:物理實驗操作技能主要是物理實驗中的動手操作技能,所涉及的行為主要包括準確而熟練地使用基本儀器,儀器的配套組裝和故障的排除等。本文通過中學物理實驗操作技能形成過程的幾個階段的分析,闡述培養學生物理實驗操作技能的基本策略。
關鍵詞:物理實驗;操作技能;培養方法;動手能力;創新能力
物理實驗是物理工作者在人為控制條件下,運用儀器、設備,使物理現象反復再現,從而有目的的進行觀測研究的一種方法。實驗是物理學發展的科學基礎,是檢驗物理學理論的唯一標準。
中學物理教學必須以實驗為基礎,這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用來決定的。
a.實驗能為學生學習物理提供符合認識規律的環境
在學習物理過程中,要形成物理概念和物理規律,首先要有一定的感性認識。這種感性認識可以來源于學生的生活環境,也可以來源于實驗提供的物理事實。
b.實驗能培養學生學習物理的興趣,激發學生的求知欲望。
首先,實驗具有真實、形象、生動的特點,尤其對中學生有很強的吸引力,極易喚起他們的直覺興趣。
其次,實驗是一種有目的性的操作行為,學生在觀察的基礎上,很自然會產生一種自己操作的愿望,還可以提高學生對探索知識和規律的興趣,進而提高學生的認識興趣。
c.實驗是發展學生能力和使學生得到科學方法訓練的重要途徑
圖1-2表示學生在實驗活動中的信息流程。從這個流程可以看出實驗對培養學生各種能力的影響:通過閱讀實驗資料,培養著閱讀、自學能力;通過感覺器官接受形象和數據信息,并傳遞到大腦,一方面進行思維加工,一方面輸出反饋信息、控制觀察和操作器官,以獲取更為廣泛和深入的信息。
由此可知,實驗是一種綜合的能力培養過程。
d.實驗有利于培養學生良好的道德素養和科學作風
由于實驗本身是一個嚴格的科學過程,要想獲得實驗的成功,必須一絲不茍,來不得半點虛假,并且必須把各項活動安排的井井有條,這對培養學生實事求是的態度和嚴謹的科學作風十分有益。那么怎樣培養學生的實驗技能呢?下面從幾個方面談談自己的拙見,敬請批評指正。
一、掌握基本儀器尤其是測量儀器的使用,是做好物理實驗的基礎。中學物理實驗的基本測量儀器主要有: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、萬用表等。
二、培養學生掌握實驗的技能
1.培養學生掌握實驗的一般原理,進行實驗設計和選擇實驗方法的技能。
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之一。
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,要指導學生分析產生實驗誤差的原因,明白實驗誤差主要有系統誤差和偶然誤差兩類。
4.會寫一般的實驗報告。
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
三、培養學生實驗技能的方法
1.實現途徑
(1)實驗課是培養學生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:
a.指導學生進行課外實驗;b.組織參觀活動;c.舉行操作實驗競賽;d.組織課外興趣小組;e.舉辦物理科技晚會等。
(5)實驗考查考查的形式有:
a.書面實驗考試;b.實物實驗操作的考查。
2.學生實驗中創新能力的培養方法
創新能力是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達不竭的動力,21世紀需要大批具有創新精神、創新能力的高素質人才。
下面就實驗教學中訓練和發展學生的創新思維、創新能力談談自己的一些想法。
(1)通過生動的實驗現象,創設問題情境,激發學生的興趣和求知欲,促使學生產生探索的沖動,強化創新意識好奇心、興趣、求知欲與創新意識、創新思維的激發密切相關。
(2)運用“探索——發現”法,重視學生的操作實驗活動,使他們成為知識的主動探索者,去發現新的問題、新的現象,促進直覺思維的發展直覺思維是創新思維活躍的一種表現,它是創造發明的先導,是百思不得其解之后在靈感狀態下產生的一種思維。
綜上所述,實驗在完成物理教學的任務中占有非常重要的地位。我們必須從培養社會主義現代化建設所需要的、有個性特征的、全面發展的人才的高度來充分認識實驗教學的意義,切實轉變某些不重視實驗的舊觀念,始終堅持以實驗為基礎的教學方向。學生實驗技能的培養需通過多方面的長期培養,但作為中學學生物理實驗技能的培養,上述所論及的是最主要、最基本的。因此,抓好上述的技能培養是抓住矛盾的主要方面。它需要通過師生共同努力,長期實踐,才能真正掌握這些實驗方法。