加強中學物理實驗教學提高實驗技能與教學質量

龍昌壁

新的高中物理教學大綱中明確指出：觀察現象和學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得更具體的、明確的認識，這是理解概念和規律必要的基礎。因此，在物理教學中，尤其在物理實驗教學中，注意不斷地鼓勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設和猜想來發展他們創新意識就顯得尤為重要。

中學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，培養嚴格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以下幾個方面：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。

一、學生實驗技能培養的方法

1.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矗基本儀器主要有：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。物理大綱要求“學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數。”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：

（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、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。

（3）根據儀器的構造原理，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。

2.重視實驗基本技能的培養

大綱要求要加強學生的實驗能力的培養，規定了實驗能力的要求。提出“明確實驗目的，理解實驗原理和方法，學會正確使用儀器進行觀察分析測量，會控制實驗條件和排除實驗故障，會分析處理實驗數據并得到正確結論，了解誤差和有效數字的概念，會獨立的寫出簡要的實驗報告”。對高中使用的基本儀器，提出了兩種要求：一種要求能獨立正確使用，例如游標卡尺；一種要求在教師的指導下練習使用，例如示波器。為了提高學生的實驗能力，教師要根據教學大綱和教材，將每個實驗認真分析后，確定每個實驗要著重培養學生的哪些方面的能力。在學生做此實驗的基礎上，應使他們理解控制實驗條件，探索物理規律的思想方法，指導學生手腦并用進行實驗操作，強化圖像處理的技能訓練，并學習排除簡單的實驗故障。在實驗教學中，既要考慮給學生以更多的鍛煉機會，又要遵循循序漸進的原則。

3.培養學生進行實驗過程必須掌握的技能

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，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。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。

二、培養學生實驗技能的途徑

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。實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是學生使用儀器，進行實驗操作典范，它教給學生正確的實驗方法。如：如何正確使用儀器、安排實驗步驟、操作、讀數和記錄數據、列表和作圖線、分析和推理，得出正確結論及分析誤差等。通過大量的演示實驗，學生可以在長年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學到實驗技能。在分組實驗中，學生的活動是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發揮教師的主導作用。實驗時，教師可先介紹實驗目的、方法及注意事項，然后教師在臺上做示范，學生在臺下跟著教師做，這種方法對于初中起始年級的學生是合適和有效的。學生在教師的步步指導下，養成良好的實驗方法、實驗修養。隨著實驗技能的不斷提高，逐步培養學生自己設計實驗，獨立實驗的能力。