论文部分内容阅读
培养学生的物理实验技能，了解物理学的研究方法，培养严格的科学态度，对学生今后搞科学实验和技术革新有重要的基础作用。这就是当前我们贯彻和实施素质教育，提高学生实验素质的正确教育思想，下面试从两个方面浅谈学生实验技能的培养。
一、学生实验技能培养的方法：
（一）培养学生使用基本仪器的技能：
掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础,基本仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数”.要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住名种基本测量仪器的共性来加以指导：
1、各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。
2、使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确。如：“对安培表、伏特表等应学会调整零点，对游标尺、刻度尺之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
3、会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，眼线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处，从安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。
4、根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器：只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。
（二）、培养学生进行实验过程中必须掌握的技能：
1、培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清楚哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。
2、培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力。
这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量中操作时动作迅速，要把握时机，如：温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：1、读数时要及时，并马上记录；2、要记录完整数据，按有效数字的方式记录；3、数据单位要正确。一般要求学生实验前列出表格，表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能记录各次测出的量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。
进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据，对实验结果进行适当分析讨论，如：讨论数据说明什么？与理论计算有何偏差？实验过程为何这样设计？实验结果的物理意义是什么？对一些成绩优良的学生，还可以让他们设计某个达到相同目的的实验，对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。
3、要使学生了解误差概念，并学会初步的误差分析。实验后，要指导学生分析实验误差产生的原因，说明实验的误差主要是由于仪器本身的缺陷和测量者本身的原因，实验原理、装置不完善而引起的，如：风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少误差的方法是校准仪器，或是改进实验方法。改进实验的方法，可改变仪器的位置或仪器的布置，撤换某件仪器，改变所选取的某个参数，改变实验方法乃至改变实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上，分别称衡，可以发现天平不等臂引入的误差。
同时在实验条件不变的情况下，对某一物理量进行多次重复测量时，由于各种偶然因素产生的误差。减少误差的办法是多次重复测量术平均值，以其平均值为最终的结果。测量次数取多少，要根据误差对被测量影响的大小来确定。如：测量值的有效数值较小的或测量值变动较大时等，应当多测量几次。
综上所述，要培养学生这方面的技能，必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源，其次是确定减少误差的方法。
增加测量次数固然可提高平均的可靠程度，但是作用是有限的，实际上，只有改进实验方法和仪器，才能从根本上改善测量的结果，提高测量精确度。
4、会写一般的实验报告。学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容主要有：实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能，对实验报告的写法、格式要严格要求，书写时，要求层次清楚，语言流畅，文字精练、正确，图文并茂，要总结出实验成功的经验或实验失败的原因，使学生将来进行科学实验时能写出自已的实践成果，并让别人看懂。
二、培养学生实验技能的途径：
1、实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课，既能帮助学生牢固地掌握知识，又能培养学生的实验技能，是训练和提高实验技能的基本途径。
实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器，进行实验操作典范，它教给学生正确的实验方法。如：如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理，得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验，学生可以在长年累月的耳闻目睹中，潜移默化地学到实验技能。
在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维，又有操作，这就需要发挥教师的主导作用。实验时，教师可先介绍实验目的、方法及注意事项，然后教师在台上做示范，学生在台下跟着教做，这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下，养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高，逐步培养学生自已设计实验，独立实验的能力。
2、尽可能将演示实验改为分组实给。如：阿基米德原理、牛顿第一定律。
3、将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去探究、探索物理量之间的关系，后总结出物理规律。
4、开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。主要形式有：1、指导学生进行课外实验；2、组织参观活动；3、举行操作实验竞塞；4、组织课外兴趣小组；5、举办物理科技晚会等。
总之，学生实验技能的培养需要通过多方面的长期培养，但作为初中学生物理实验技能的培养，上述所论及的是最主要、最基本的。因此，抓好上述的技能培养是抓住矛盾的主要方面。
一、学生实验技能培养的方法：
（一）培养学生使用基本仪器的技能：
掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础,基本仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数”.要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住名种基本测量仪器的共性来加以指导：
1、各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。
2、使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确。如：“对安培表、伏特表等应学会调整零点，对游标尺、刻度尺之类的仪器，还要学会零误差修正，让学生懂得零点是相对的，零误差的修正在生产上有普遍意义。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
3、会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，眼线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处，从安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。
4、根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器：只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。
（二）、培养学生进行实验过程中必须掌握的技能：
1、培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清楚哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。
2、培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力。
这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量中操作时动作迅速，要把握时机，如：温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：1、读数时要及时，并马上记录；2、要记录完整数据，按有效数字的方式记录；3、数据单位要正确。一般要求学生实验前列出表格，表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能记录各次测出的量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。
进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据，对实验结果进行适当分析讨论，如：讨论数据说明什么？与理论计算有何偏差？实验过程为何这样设计？实验结果的物理意义是什么？对一些成绩优良的学生，还可以让他们设计某个达到相同目的的实验，对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。
3、要使学生了解误差概念，并学会初步的误差分析。实验后，要指导学生分析实验误差产生的原因，说明实验的误差主要是由于仪器本身的缺陷和测量者本身的原因，实验原理、装置不完善而引起的，如：风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少误差的方法是校准仪器，或是改进实验方法。改进实验的方法，可改变仪器的位置或仪器的布置，撤换某件仪器，改变所选取的某个参数，改变实验方法乃至改变实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上，分别称衡，可以发现天平不等臂引入的误差。
同时在实验条件不变的情况下，对某一物理量进行多次重复测量时，由于各种偶然因素产生的误差。减少误差的办法是多次重复测量术平均值，以其平均值为最终的结果。测量次数取多少，要根据误差对被测量影响的大小来确定。如：测量值的有效数值较小的或测量值变动较大时等，应当多测量几次。
综上所述，要培养学生这方面的技能，必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源，其次是确定减少误差的方法。
增加测量次数固然可提高平均的可靠程度，但是作用是有限的，实际上，只有改进实验方法和仪器，才能从根本上改善测量的结果，提高测量精确度。
4、会写一般的实验报告。学生在实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容主要有：实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能，对实验报告的写法、格式要严格要求，书写时，要求层次清楚，语言流畅，文字精练、正确，图文并茂，要总结出实验成功的经验或实验失败的原因，使学生将来进行科学实验时能写出自已的实践成果，并让别人看懂。
二、培养学生实验技能的途径：
1、实验课是培养学生实验技能的基本途径。认真上好实验课，既能帮助学生牢固地掌握知识，又能培养学生的实验技能，是训练和提高实验技能的基本途径。
实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是学生使用仪器，进行实验操作典范，它教给学生正确的实验方法。如：如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理，得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验，学生可以在长年累月的耳闻目睹中，潜移默化地学到实验技能。
在分组实验中，学生的活动是多方面的，既有思维，又有操作，这就需要发挥教师的主导作用。实验时，教师可先介绍实验目的、方法及注意事项，然后教师在台上做示范，学生在台下跟着教做，这种方法对于初中起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下，养成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高，逐步培养学生自已设计实验，独立实验的能力。
2、尽可能将演示实验改为分组实给。如：阿基米德原理、牛顿第一定律。
3、将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去探究、探索物理量之间的关系，后总结出物理规律。
4、开辟第二课堂。第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识，又可培养学生的实验技能。主要形式有：1、指导学生进行课外实验；2、组织参观活动；3、举行操作实验竞塞；4、组织课外兴趣小组；5、举办物理科技晚会等。
总之，学生实验技能的培养需要通过多方面的长期培养，但作为初中学生物理实验技能的培养，上述所论及的是最主要、最基本的。因此，抓好上述的技能培养是抓住矛盾的主要方面。