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(xiàn)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(guī)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(fā)展他們創(chuàng)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(yǎng)學生的實驗技能，了解物理學的研究方法，培養(yǎng)嚴格的實事求是的科學態(tài)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(shù)；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(shù)據(jù)，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(yǎng)成良好的實驗習慣，包括愛護儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣等。

一、學生實驗技能培養(yǎng)的方法

1.培養(yǎng)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(shù)。”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(guī)則，以達到熟練地、正確地讀數(shù)，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(jié)零點或校正零點，否則測出的數(shù)據(jù)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(yǎng)成使用基本測量儀器前調節(jié)零點或修正零誤差的習慣。

（3）根據(jù)儀器的構造原理，掌握它的使用方法和使用規(guī)則：如：天平是根據(jù)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(guī)則；溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質制成的，所以，根據(jù)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(wěn)定時讀數(shù)。顯然，培養(yǎng)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(yǎng)

大綱要求要加強學生的實驗能力的培養(yǎng)，規(guī)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(shù)據(jù)并得到正確結論，了解誤差和有效數(shù)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(jù)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(yǎng)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(guī)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(yǎng)學生進行實驗過程必須掌握的技能

培養(yǎng)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(jù)，根據(jù)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(yǎng)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(yǎng)，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(yǎng)學生正確記錄實驗數(shù)據(jù)，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(yǎng)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(shù)據(jù)，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(yǎng)學生實驗技能的途徑

實驗課是培養(yǎng)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(yǎng)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(shù)和記錄數(shù)據(jù)、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(fā)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(yǎng)成良好的實驗方法、實驗修養(yǎng)。隨著實驗技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學生自己設計實驗，獨立實驗的能力。