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物理是一門以实验为基础的学科,物理学中的概念和规律都是在实验的基础上建立起来的,实验是建立理论的基础,也是检验理论的标准,因此,培养学生的实验技能,了解物理学的研究方法,培养实事求是的科学态度,对学生实施素质教育有重要的作用。现从下面几个方面来谈中学物理学生实验技能的培养。
1 培养实验设计能力
实验设计主要包括:根据实验目的,确定用什么方法、定律、公式、电路图等;选择所需的仪器和实验条件;设计实验步骤、记录表格等。让学生知道不同的实验有不同的设计思想和方法,同一实验也有不同的设计思想和实验方案。如测定水的折射率,有视深法、插针法、折射与反射定律结合法等。这样的实验设计思路开阔、方法各异,使学生对实验原理有较高层次的理解,可培养学生的创造性实验设计能力。
2 培养实验观察能力
培养学生的实验观察能力,首先,鼓励学生勤于观察、善于思考,养成良好的观察习惯,引导学生经常注意观察身边发生的物理现象;其次,教给学生观察的方法,如重点观察法(围绕实验目的,对多个现象中的某一方面或实验过程中的关键时刻重点观察),对比观察法(如晶体和非晶体的熔化和凝固的实验,研究导体的材料、长度、截面积对电阻影响的实验),全面观察法(对实验过程中所发生的现象系统地、精确地观察);最后,培养学生对物理现象和过程的观察,从感性认识上升到理性认识,总结出一般规律的思维能力。
3 培养实验操作能力
实验操作能力主要包括对基本仪器的使用和测量数据的读取,仪器、设备的组装调整或连接,故障的排除等。如:螺旋测微器的构造原理、使用方法和读数规则;多用电表的机械调零和电阻调零;示波器各旋扭间的配合调节;半偏法测电表内电阻时电路的连接,对滑动变阻器和电阻箱进行调节,同时观察电表示数变化的操作;用单摆测重力加速度时,眼睛观察到摆球经过平衡时,手动秒表开始计时,并且口数摆动周期数,要求学生手、眼、口、脑同时并用的操作等;这样综合运用感官培养了学生的实验操作技能。
4 培养数据处理能力
数据处理能力,指按有效数字的方式,正确记录测量结果的数值和单位,从对数据的分析处理中得出正确结论的能力。在教学中,对学生进行实验数据的图线化训练,用图象更形象、直观地研究实验结果;对实验数据进行误差分析,探索提高测量精度的方法;从数据或图线上确定某些量的变化规律或量与量之间的函数关系,总结出物理公式和规律,达到实验目的。
5 培养书写实验报告的能力
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、数据记录和处理、实验结论及误差分析等。实验报告的写法、格式等是一项很重要的书面表达能力,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、准确,图文并茂,让人看了简洁、明了。
总之,培养学生善于观察、勤于动手、乐于思考的良好实验习惯,培养实事求是的科学态度和科学探索精神,激发学习兴趣,对学生今后搞科学实验和技术革新有重要的基础作用。
1 培养实验设计能力
实验设计主要包括:根据实验目的,确定用什么方法、定律、公式、电路图等;选择所需的仪器和实验条件;设计实验步骤、记录表格等。让学生知道不同的实验有不同的设计思想和方法,同一实验也有不同的设计思想和实验方案。如测定水的折射率,有视深法、插针法、折射与反射定律结合法等。这样的实验设计思路开阔、方法各异,使学生对实验原理有较高层次的理解,可培养学生的创造性实验设计能力。
2 培养实验观察能力
培养学生的实验观察能力,首先,鼓励学生勤于观察、善于思考,养成良好的观察习惯,引导学生经常注意观察身边发生的物理现象;其次,教给学生观察的方法,如重点观察法(围绕实验目的,对多个现象中的某一方面或实验过程中的关键时刻重点观察),对比观察法(如晶体和非晶体的熔化和凝固的实验,研究导体的材料、长度、截面积对电阻影响的实验),全面观察法(对实验过程中所发生的现象系统地、精确地观察);最后,培养学生对物理现象和过程的观察,从感性认识上升到理性认识,总结出一般规律的思维能力。
3 培养实验操作能力
实验操作能力主要包括对基本仪器的使用和测量数据的读取,仪器、设备的组装调整或连接,故障的排除等。如:螺旋测微器的构造原理、使用方法和读数规则;多用电表的机械调零和电阻调零;示波器各旋扭间的配合调节;半偏法测电表内电阻时电路的连接,对滑动变阻器和电阻箱进行调节,同时观察电表示数变化的操作;用单摆测重力加速度时,眼睛观察到摆球经过平衡时,手动秒表开始计时,并且口数摆动周期数,要求学生手、眼、口、脑同时并用的操作等;这样综合运用感官培养了学生的实验操作技能。
4 培养数据处理能力
数据处理能力,指按有效数字的方式,正确记录测量结果的数值和单位,从对数据的分析处理中得出正确结论的能力。在教学中,对学生进行实验数据的图线化训练,用图象更形象、直观地研究实验结果;对实验数据进行误差分析,探索提高测量精度的方法;从数据或图线上确定某些量的变化规律或量与量之间的函数关系,总结出物理公式和规律,达到实验目的。
5 培养书写实验报告的能力
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、数据记录和处理、实验结论及误差分析等。实验报告的写法、格式等是一项很重要的书面表达能力,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、准确,图文并茂,让人看了简洁、明了。
总之,培养学生善于观察、勤于动手、乐于思考的良好实验习惯,培养实事求是的科学态度和科学探索精神,激发学习兴趣,对学生今后搞科学实验和技术革新有重要的基础作用。