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淺談物理教學(xué)中對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)

時間:2022-12-10 05:43:18 論文范文 我要投稿
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淺談物理教學(xué)中對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)

摘 要:物理學(xué)科與其它學(xué)科的聯(lián)系、使用儀器的技能
關(guān)鍵詞:系統(tǒng);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);實(shí)驗(yàn)習(xí)慣;構(gòu)造原理
        物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),對提高學(xué)生的觀察能力、動手操作能力、思維能力有突出的貢獻(xiàn)。物理課與數(shù)學(xué)、語文課的知識聯(lián)系也很密切,并且它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。所有的物理知識,包括物理概念、定律和理論,都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。因此,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,對學(xué)生今后走上工作崗位都有重要的基礎(chǔ)作用。
        下面我試從兩個方面淺談學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。
        首先要注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法
        (一)培養(yǎng)學(xué)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(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ);緝x器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強(qiáng)計、打點(diǎn)計時器、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱、多用電表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)!币寣W(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)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(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo):
        1.各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學(xué)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(dāng)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(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn),否則測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如:“對電流表、電壓表等應(yīng)學(xué)會調(diào)整零點(diǎn),對游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器,還要學(xué)會零誤差修正,讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對的,零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此,必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。
        3.會正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會讀出儀器的最小刻度值,會從最小刻度之間估計出一位有效數(shù)字。同時,要學(xué)會正確讀數(shù)的姿勢。如:從量筒上讀數(shù)時,眼視線應(yīng)與液面保持相平,不能仰視或俯視,若是凹液面讀凹處,凸液面讀凸處,從電流表、電壓表讀數(shù)時,視線應(yīng)與刻度盤垂直,并且正對指針,估計讀數(shù)四舍五入等。
        4.根據(jù)儀器的構(gòu)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(yán)格保護(hù)刀口,要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性,從而自覺遵守使用方法和規(guī)則。顯然,培養(yǎng)學(xué)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(jié)合起來,這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識,又能幫助學(xué)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。
        (二)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程必須掌握的技能
        1.培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)而設(shè)計好實(shí)驗(yàn)步驟,畫好記錄表格等。
        2.培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析,以得出正確結(jié)論的能力
        這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實(shí)驗(yàn)則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機(jī),如:溫度測量、電學(xué)測量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。 一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格,表格設(shè)計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
        進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算,對實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時,如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對該數(shù)據(jù)補(bǔ)測。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論,如:討論數(shù)據(jù)說明什么?與理論計算有何偏差?實(shí)驗(yàn)過程為何這樣設(shè)計?實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義(結(jié)論)是什么?對一些成績優(yōu)良的學(xué)生,還可讓他們設(shè)計某個達(dá)到相同目的的實(shí)驗(yàn)。對實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生,許多深一層次的問題都可以在這里分析研究,從而加強(qiáng)了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),有效地鞏固知識,技能更加熟練。
        3.要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實(shí)驗(yàn)后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因,說明實(shí)驗(yàn)的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實(shí)驗(yàn)原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測微器零點(diǎn)不準(zhǔn);電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shù),改變實(shí)驗(yàn)方法乃至改換實(shí)驗(yàn)操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上,分別稱衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值,可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。
        偶然誤差是在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下,對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時,由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如:測量值的有效數(shù)值較小時或測量值變動較大時等,應(yīng)當(dāng)多測量幾次。
        4.會寫一般的實(shí)驗(yàn)報告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實(shí)驗(yàn)時的體會,寫出實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容主要有:實(shí)驗(yàn)名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實(shí)驗(yàn)報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)失敗的原因,使學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時能寫出自己的實(shí)踐成果,并讓別人看懂。
        在批改實(shí)驗(yàn)報告時要注意學(xué)生思維的火花,如對某個問題的獨(dú)特看法,對某項(xiàng)操作的有益建議,對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見等,要給予鼓勵,并要及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。
        5.養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故等。
        其次培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑的方法
        1.實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課,既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識,又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,是訓(xùn)練和提高實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。
        實(shí)驗(yàn)課包括演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生使用儀器,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作典范,它教給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法。如:如何正確使用儀器、安排實(shí)驗(yàn)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(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中,潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。
        2.盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。如:牛頓第二定律等。
        3.將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探討性的實(shí)驗(yàn)。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。
        4.開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識,又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn);②組織參觀活動;③舉行操作實(shí)驗(yàn)競賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會等。
        5.實(shí)驗(yàn)考查?疾榈男问接校孩贂鎸(shí)驗(yàn)考試;②實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作的考查。
        總之,這就是當(dāng)前我貫徹和實(shí)施素質(zhì)教育,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的正確教育思想。學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)需通過多方面的長期培養(yǎng),但作為學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng),上述所論及的是最主要、最基本的。因此,抓好上述的技能培養(yǎng)是抓住了矛盾的主要方面。 

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