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物理学是一门以实验为基础的科学,所有的物理知识,包括概念、规律、定理、定律等,都是在实验的基础上建立起来的。因此,培养学生的实验技能,探索物理学的研究方法,培养严格的实事求是的科学态度,对学生今后搞科学实验和技术创新都起着重要的基础作用。那么,怎样培养学生的实验技能呢?本人从多年的教学中感悟到以下几点:
一、培养学生使用基本仪器的技能,掌握基本仪器(尤其是测量仪器)的使用,是做好物理实验的基础
初中物理实验的基本测量仪器主要有刻度尺、量筒、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。因此,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性,从以下四个方面加以指导:
⒈八年级物理接触的第一个测量仪器是刻度尺,学会正确地使用刻度尺是使用好其它测量仪器的基础。⒉使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据不准确。⒊让学生学会正确读数。⒋让学生根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。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的原理结合起来,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必须掌握的操作技能
⒈要求学生明确实验前的准备工作。要明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理进行实验设计,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;培养学生正确安装和调整仪器,包括正确连接电路的技能。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由教师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
⒉要培养学生正确记录实验数据并能进行分析以得出正确结论的习惯。要培养学生这方面的技能,要求学生实验时集中精力,把握时机,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以下几点:⑴读数时要及时,并马上记录;⑵要记录完整数据,按有效数字的方式记录;⑶数据的单位要正确;⑷要使学生了解误差概念,指导学生分析产生实验误差的原因和减少误差的方法。
⒊从实验结果方面养成写好实验报告的习惯。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。实验报告内容应包括实验名称、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,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己的实践成果,并能让别人看得懂。
⒋要养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如:做电学实验结束时,应将仪器调到最安全的状态再切断电源,然后拆除连接线,整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育,以免损坏仪器及发生实验事故。
三、加强课内外实验拓展、培养实验兴趣是培养实验技能的关键
鉴于物理学科的特点,我们可以适当增加演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的物品做实验。如:用圆珠笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用玻璃杯做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验……这些都是学生非常熟悉的器材,更有利于使学生明白物理就在身边、物理与生活联系非常紧密。
另外,应尽可能将演示实验改为分组实验,如阿基米德定律、牛顿第二定律等;将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系,后总结出物理规律。还要开辟第二课堂,主要形式包括指导学生进行课外实验、组织参观活动、举行操作实验竞赛、组织课外兴趣小组、举办物理科技晚会等。
一、培养学生使用基本仪器的技能,掌握基本仪器(尤其是测量仪器)的使用,是做好物理实验的基础
初中物理实验的基本测量仪器主要有刻度尺、量筒、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。因此,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性,从以下四个方面加以指导:
⒈八年级物理接触的第一个测量仪器是刻度尺,学会正确地使用刻度尺是使用好其它测量仪器的基础。⒉使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据不准确。⒊让学生学会正确读数。⒋让学生根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。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的原理结合起来,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必须掌握的操作技能
⒈要求学生明确实验前的准备工作。要明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理进行实验设计,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;培养学生正确安装和调整仪器,包括正确连接电路的技能。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由教师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
⒉要培养学生正确记录实验数据并能进行分析以得出正确结论的习惯。要培养学生这方面的技能,要求学生实验时集中精力,把握时机,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以下几点:⑴读数时要及时,并马上记录;⑵要记录完整数据,按有效数字的方式记录;⑶数据的单位要正确;⑷要使学生了解误差概念,指导学生分析产生实验误差的原因和减少误差的方法。
⒊从实验结果方面养成写好实验报告的习惯。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。实验报告内容应包括实验名称、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,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己的实践成果,并能让别人看得懂。
⒋要养成良好的实验习惯,包括爱护仪器、遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如:做电学实验结束时,应将仪器调到最安全的状态再切断电源,然后拆除连接线,整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育,以免损坏仪器及发生实验事故。
三、加强课内外实验拓展、培养实验兴趣是培养实验技能的关键
鉴于物理学科的特点,我们可以适当增加演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的物品做实验。如:用圆珠笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用玻璃杯做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验……这些都是学生非常熟悉的器材,更有利于使学生明白物理就在身边、物理与生活联系非常紧密。
另外,应尽可能将演示实验改为分组实验,如阿基米德定律、牛顿第二定律等;将验证性实验改为探讨性的实验。先让学生去研究、探索物理量之间的关系,后总结出物理规律。还要开辟第二课堂,主要形式包括指导学生进行课外实验、组织参观活动、举行操作实验竞赛、组织课外兴趣小组、举办物理科技晚会等。