蘇俊鵬
【摘 要】物理學是自然科學體系的基礎,是一門以實驗為基礎的自然科學。高中物理實驗是進行物理學習和研究的一種基本方法。通過物理實驗(教師演示實驗、學生分組實驗、課后小實驗等),學生不僅能有效地獲得學習物理知識的感性材料,還能加深對物理概念和規律形成過程的理解。這也是培養學生的觀察能力、思維能力、實踐操作能力和激發學生學習物理的興趣,培養學生科學態度和科學研究方法等重要手段。
【關鍵詞】高中物理;實驗技能;培養;儀器
【中圖分類號】G633.7 ??????【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-3089(2019)15-0088-02
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。這就是當前我們貫徹和實施素質教育,提高學生實驗素質的正確教育思想。下面試從幾個方面淺談學生實驗技能的培養。
一、目前高中物理實驗教學的現狀不足
1.許多教師在認識上存在不足。
教師在實驗教學的組織上、在教學過程中都存在著問題。例如:由于教師不愿在實驗教學方案的設計上下工夫、花時間,導致實驗教學方法形式單一、陳舊;單純為了完成教學任務而安排實驗,對學生實驗能力的培養顯得沒有計劃、沒有目的、缺乏系統性。同時對引導學生積極、主動地學習,培養學生獨立思考的能力和習慣的指導思想不夠明確,教師在實驗教學中一手包辦現象嚴重,學生最多只是機械模仿,缺少動手和動腦的機會,能力得不到相應的提高。所以學校上至領導,下至教師和學生,都要改變觀念,只有這樣得到各方面的大力支持,物理實驗教學的改革才能大步向前邁,才能改進現狀。
2.開發實驗課程生活資源不足。
課堂上的演示實驗和學生的分組實驗,基本上都是用學校采購的實驗儀器來完成的,很少有老師做教具。這樣不但浪費了我們身邊的實驗資源,而且也不能達到把物理和生活有效的結合起來的目的。所以教師要結合我們本地的地情、校情和民情,善于留心,多長心眼,積極發現身邊和生活中存在的大量的、長期以來被忽略的實驗資源,并以壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗為理念,開發一些生動有趣的生活隨堂小實驗,這不僅能讓學生感到物理就在身邊,消除對物理實驗的距離感、陌生感、恐懼感,更給他們創造了動手做實驗的機會,從而激發學生做物理實驗的興趣和熱情,促進他們主動地學習。
3.實驗教學模式僵化。
物理實驗教學的基本原則沒有得到充分的體現,教學方式呆板。從教學內容到教學方式沒有給學生留出足夠的發展空間?,F階段往往是一個班的學生同一時間做同一個實驗,用同一種方法、相同的儀器,都要在規定時間內做完,得出同一結論,這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做,自己就怎么做,特別是兩人合做時,有極少數學生只看不動手,也不留心實驗觀察,不記錄有關數據,更談不上去思考。這種教學模式不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,不利于引導學生突破思維定勢這個思維障礙,不利于學生創新思維方法的形成,不利于學生智能的發展。
二、培養高中物理教學中實驗技能的方法和途徑
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?;緝x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?!币寣W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.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。
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。減少系統誤差的方法是校準儀器,或是改進實驗方法。改進實驗的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個參數,改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。
偶然誤差是在實驗條件不變的情況下,對某一物理量進行多次重復測量時,由于各種偶然因素產生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復測量取算術平均值,以其平均值為最終的結果。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。
因此,要培養學生這方面的技能,必須讓學生懂得減少誤差首先要發現它的存在和來源,其次是確定減少誤差的方法。
4.注意物理實驗要與其他輔助教學手段相結合。
有些實驗我們在演示的時候效果非常好,但是還是有一部分學生往往記不住實驗結果,原因在于有時候老師演示的過程較快或者實驗過于繁瑣,學生還沒來得及消化,后面的內容又涌了上來,弄得學生眼花繚亂的,這時可以借助圖形理清實驗的思路和結果。例如在探究凸透鏡成像規律的實驗,就可以利用圖形把過程和結果體現出來,讓學生一目了然,既降低了教學難度,又省時省力?,F在隨著新課改的不斷實施,教學也越來越信息化,許多新穎的教學工具也隨之出現,所以,在現階段的物理實驗中,不能僅僅局限于傳統的實驗教學模式,應該與時俱進,積極學習新的教學模式,不斷探索新課改下的教學方法。
三、結束語
總之,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。教育工作者應不斷努力,探索出提高學生實驗技能的新途徑。
參考文獻
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