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摘要:物理学是一门以实验为基础的自然科学,在物理教学中实施素质教育就必须改革物理实验教学,培养学生使用基本仪器的技能,培养学生掌握实验必备技能,提升学生的实验能力,以提高初中物理实验教学的效率。
关键词:初中物理;实验教学;实验技能;培养方法
中图分类号:G633.7文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2018)17-019-1
一、培养学生使用基本仪器的技能
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。如:用温度计测沸水的温度实验中,就不能用体温计测量。因为体温计的量程为35℃~42℃而沸水的温度一般为100℃左右,所以会把体温计胀破而应该选用实验用的温度计其量程为110℃。又如:用学生电压表测4节干电池串联的电压,就不能选用0~3V的量程,因为4节电池串联电压在6V左右,超过0~3V的量程会损坏电压表,而应选择0~15V量程。
2.使用测量仪器前都通常要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:安培表、伏特表使用前指针是否指在零刻度,如果不是,应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、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。
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,要学会正确的读数的姿势。如:从量筒上读数应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若有凹液面读凹出,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。
二、培养学生掌握实验必备技能
1.培养学生掌握实验的一般原理、实验设计和实验方法的技能。首先要求学生要明确各个实验的目的、原理和理论依据,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。例如:用电流表和电压表测导体的电阻实验中,就要让学生掌握实验目的,会用电流表和电压表测电阻,原理:欧姆定律。
其次,培养学生正确调整和安装仪器或接好电路的技能。正确地实验,首先是安装、调整好仪器或接好电路。如:力学实验中的支架滑轮的安装,牵引线的走向,斜面的架设等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整,如:使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必需有开关(先断开);导线最好选有几种颜色的,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。
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。要按实验的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三点:一是读数要即时,马上记录;二是要完整记录数据,按有效数字的方式记录数据;三是数据的单位要正确。记录一般是要求学生列出表格,在实验时填好。表格设计要求:能记录直接测出的物理量,能记录各次测出的量,能填写需要计算出来的中间数据和最后数据等内容。例如:测量小灯泡的电功率实验中,要利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,从而改变电流,从而改变小灯泡的实际功率。因此,测量读取数据,每改变一次电压和就要迅速读出此刻的电流,并记录到设计好的表格中:
对数据进行处理、运算;对实验结论进行分析。在整理数据时,要看看有无不合理的数据,如有应对该数据补测。数据的运算要按有效运算法计算,做好实验后应指导学生对实验结果进行适当分析讨论,如:讨论数据说明了什么?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(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可让他们设计某个达到相同目的的实验。
3.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。在做好实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的不准,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生的误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器(如:可改变仪器的位置或仪器的布置,换去某件仪器,改变所选取的某个参数);或是改进实验方法(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起的误差)。
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,实验报告的内容主要有: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,要求層次清楚,语言流畅,文字精练、准确,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的实践成果,并让别人看懂。
总之,在物理实验教学中,学生应学会使用基本仪器的技能、实验过程必须掌握的技能。因此,教师要通过多种途径抓好上述技能的培养,努力提高学生的实验能力。
[参考文献]
[1]刘军.浅谈初中物理实验教学中学生创新能力的培养.中学物理,2016(06).
[2]唐艳辉.谈初中物理小实验探究教学对学生创新能力的培养.教学仪器与实验,2009(05).
关键词:初中物理;实验教学;实验技能;培养方法
中图分类号:G633.7文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2018)17-019-1
一、培养学生使用基本仪器的技能
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。如:用温度计测沸水的温度实验中,就不能用体温计测量。因为体温计的量程为35℃~42℃而沸水的温度一般为100℃左右,所以会把体温计胀破而应该选用实验用的温度计其量程为110℃。又如:用学生电压表测4节干电池串联的电压,就不能选用0~3V的量程,因为4节电池串联电压在6V左右,超过0~3V的量程会损坏电压表,而应选择0~15V量程。
2.使用测量仪器前都通常要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:安培表、伏特表使用前指针是否指在零刻度,如果不是,应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、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。
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,要学会正确的读数的姿势。如:从量筒上读数应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若有凹液面读凹出,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。
二、培养学生掌握实验必备技能
1.培养学生掌握实验的一般原理、实验设计和实验方法的技能。首先要求学生要明确各个实验的目的、原理和理论依据,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。例如:用电流表和电压表测导体的电阻实验中,就要让学生掌握实验目的,会用电流表和电压表测电阻,原理:欧姆定律。
其次,培养学生正确调整和安装仪器或接好电路的技能。正确地实验,首先是安装、调整好仪器或接好电路。如:力学实验中的支架滑轮的安装,牵引线的走向,斜面的架设等,有时要对一些仪器做机械调整或电气调整,如:使用气垫导轨前必须先调水平位置;在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必需有开关(先断开);导线最好选有几种颜色的,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。
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。要按实验的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三点:一是读数要即时,马上记录;二是要完整记录数据,按有效数字的方式记录数据;三是数据的单位要正确。记录一般是要求学生列出表格,在实验时填好。表格设计要求:能记录直接测出的物理量,能记录各次测出的量,能填写需要计算出来的中间数据和最后数据等内容。例如:测量小灯泡的电功率实验中,要利用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压,从而改变电流,从而改变小灯泡的实际功率。因此,测量读取数据,每改变一次电压和就要迅速读出此刻的电流,并记录到设计好的表格中:
对数据进行处理、运算;对实验结论进行分析。在整理数据时,要看看有无不合理的数据,如有应对该数据补测。数据的运算要按有效运算法计算,做好实验后应指导学生对实验结果进行适当分析讨论,如:讨论数据说明了什么?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(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可让他们设计某个达到相同目的的实验。
3.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。在做好实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的不准,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生的误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器(如:可改变仪器的位置或仪器的布置,换去某件仪器,改变所选取的某个参数);或是改进实验方法(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起的误差)。
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,实验报告的内容主要有: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,要求層次清楚,语言流畅,文字精练、准确,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的实践成果,并让别人看懂。
总之,在物理实验教学中,学生应学会使用基本仪器的技能、实验过程必须掌握的技能。因此,教师要通过多种途径抓好上述技能的培养,努力提高学生的实验能力。
[参考文献]
[1]刘军.浅谈初中物理实验教学中学生创新能力的培养.中学物理,2016(06).
[2]唐艳辉.谈初中物理小实验探究教学对学生创新能力的培养.教学仪器与实验,2009(05).