在初中物理实验教学中学生规范操作的培养

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  学生实验是中学物理实验教学的中心内容,通过学生实验,使学生掌握实验的基本知识和基本方法,培养他们的实验技能和能力,培养学生规范操作的基本科学素质,然而,操作不规范几乎是所有中学生的通病,影响到学生实验作用的发挥和实验教学的质量,笔者结合自己的教学实际,对培养学生规范操作实验的策略谈一些初浅看法.
  1 强化测量仪器的正确使用
  1.1 加强测量仪器使用方法的细节把握
  在测量仪器的具体操作中,存在着若干学生尚不注意的细节问题,如果不注意这些细节,或处理细节的方法不当,就容易出现学生的不规范操作,为此教师应加强细节问题的指导.例如,在托盘天平的使用方法中,应注意的细节有:(1)调节横梁平衡时螺母总向高端调,平天位置变动,必须重新调节平衡;(2)称量时,把砝码盒放在天平的右侧,拿取砝码时,镊子口的凹边应朝上,加砝码的顺序由大到小,减砝码的顺序由小到大;(3)整理器材时,游码归零,橡皮圈垫上.
  1.2 加强测量仪器使用方法中薄弱点的指导
  要做好测量仪器的使用,也并非一件容易事,教师应抓住学生在测量仪器使用上易发生的错误及久悬不决的问题,通过各种方法有准备的提醒学生.例如,(1)测量仪器分度值的确认;(2)长度测量读数无估计值时,要在估读数字处补零;(3)在用试触法确定电表量程时,如果示数在小量程范围内应及时改用小量程.
  1.3 加强不同测量仪器使用方法的共性对比
  不同测量仪器的使用存在相同的规律,抓住各种测量仪器使用方法的共性对学生加以指导,有利于使用方法的深入理解,触类可通.例如(1)在测量仪器使用前要弄清零刻线的位置,量程和分度值是多少,考虑零点的调节或零误差的修正;(2)读数的一般方法,从最小分度值之间估计出一位有效数字,要有正确的读数姿势等.
  2 强化实验步骤的掌握
  2.1 梳理规范的实验步骤
  课本上的设计实验环节有的给出了实验方法,但离实验的步骤化、顺序化还有一定的距离,教师必须设法引导学生从正确操作和提高效率的角度梳理出一个规范的实验步骤,让学生在实验前明确动手的顺序和过程.
  在梳理实验步骤时,一方面要以实验的目的和原理为依据,明确用什么定律,运用什么物理公式,需要测量哪些物理量,哪些量先测,需要什么测量仪器,如何组装仪器.同时还要考虑设计实验步骤的逻辑顺序,易于操作,避免增大误差和保证安全等原则,另一方面,要结合学生的预习让学生先说,学生说不准的教师提示后学生再说,学生说不到的教师补充,因为这样得来的实验步骤会植根于学生的心中.最后教师要用文字把规范的实验步骤展示在黑板上便于学生参考和笔记.
  2.2 诠释关键的实验步骤
  有些实验步骤需要在教师的帮助下深化认识,学生不仅要知道做什么,而且还应知道为什么这样做,提高重视程度,从而促进学生规范操作实验.例如,在《探究杠杆的平衡条件》的实验中,要让学生明白:(1)实验前为什么使杠杆在不挂钩码时,处于水平平衡状态?(2)实验中为什么给杠杆两端挂上不同数量的钩码,仍应使杠杆处于水平平衡状态?杠杆倾斜静止时,是否为杠杆处于平衡状态?为何不利用?
  2.3 提示细节处实验技能
  有些实验步骤需要在教师的帮助下把握操作的细节,一个小的细节,就能决定实验的成败,落实好实验步骤,还需提高学生操作细节的实验技能.例如,在研究滑动摩擦力实验中,为保证拉力水平,手要握住弹簧测力计的外壳,为使木块在长木板上做匀速直线运动,拉力要均匀,读数时集中注意力盯住弹簧测力计的指针,一直拉到底,在指针不颤动时读数.
  3 强化实验数据的记录
  规范的设计出实验表格并记录数据,是学生规范操作的一个体现,教师应将设计规范实验表格及记录数据的要领教给学生.
  3.1 设计实验表格
  要求学生能认真观察、领会课本上实验表格的形式,为学生自己设计记录表格奠定基础.表格的设计要求是:标题栏能反映出实验次数,直接测出的各物理量,计算出来的中间数据和间接测量的数据,要观察的现象等,标题栏中可用英文符号或文字表示物理量,并在它后面用括号注明它的单位,数据的分布应符合物理过程.
  3.2 记录实验数据
  要求学生按实验先后顺序将需要测定的各量测出并记录下来,把握读数时机.读取数据和记录必须注意:(1)读数要及时并马上记录;(2)要记录完整数据,按有效数字方式记录;(3)数据的单位要正确,数据栏中只需记录测量的数值,无需重书写单位;(4)如发现有不合理的数据,应对该数据补测.
  4 注重良好实验习惯的养成
  4.1 实验前对仪器检查的习惯
  检查实验器材是学生规范操作的薄弱环节,要帮助学生明确需要检查的内容(1)实验器材是否齐全,有无损坏;(2)检查实验器材能否正常使用;(3)带指针的测量工具指针是否指零,如,让弹簧测力计竖直,观察不加力时指针是否指零,手拉挂钩使指针移动,放手后指针是否回零;(4)了解仪器的主要参数,如托盘天平的感量和称量,小灯泡的额定电压等.
  4.2 实验时仪器摆放的习惯
  仪器的摆放若不合理,会导致实验操作的不便,应提醒学生的是:器材在桌上的布局要合理,需读的仪器面板应对着自己,易损的仪器应放在桌的中央,以防跌落.例如,在《探究电流跟电压关系》的实验中,要尽可能使接成的电路展开,电压表、电流表放在自己的正前方,经常调节的开关,滑动变阻器放在手边.
  4.3 尊重实验事实的习惯
  教师应要求学生具有尊重事实,事实求是的科学态度,要让学生对自己的实验结果有信心,不能抄袭别人的实验现象和结果,实验误差过大时,要引导学生冷静的分析原因,即使实验不成功,也不能草草收场,应该冷静查找原因,教师要指导学生用一丝不苟、实事求是的精神,真实、准确记录实验中观察到的各种现象和数据,做到规范记录.
  4.4 整理实验器材的习惯
  整理实验器材是中考实验加试要求的内容,是规范操作实验的敏感点,要对学生进行整理实验器材的指导:(1)检查仪器是否损坏、丢失,如有损坏或丢失要及时向老师报告;(2)把仪器恢复成原状态,放回原处,排列整齐;(3)注意整理顺序.如,电学器材的整理顺序是:先断开开关,再拆电源,后拆电路,最后归整好实验器材.
  5 注重实验后的反思
  由于学生的知识和年龄特征的限制,在实验操作中難免出现不规范的动作,所以,教师要有意识地引导学生对自己的实验操作进行反思.
  5.1 生生互动,促进规范
  不同层次的学生对实验规范操作的掌握会因人而异,可以通过组内互相检查,互相帮助,组间互相争辨,互相启迪等方法,让学生觉察到自己操作上存在的失误与不规范,通过学生间的交流反思.诸如,手拿着量筒读数,天平称量完毕忘记把游码拨回零点,把电流表改接在电路中另外的位置时没有立刻将开关断开等不规范行为会得到及时纠正.
  5.2 师生互动,促进规范
  教师要对学生实验操作的情况进行适时适度的点拨,可以通过师生间相互提问,教师演示等方法对规范操作加深认识,学生开始实验后,教师要把精力放在纠正学生不规范操作上,对看到的不规范操作要及时提醒并记录.例如,在凸透镜成像实验中,发现有些学生不会在光屏上调出清晰的像,在反思中,教师可通过演示说明寻找清晰像的方法:先较快移动光屏找到像,而后较慢移动光屏使像明亮且无毛边,这时出现的像就是清晰的像.
  总之,培养学生在实验中的规范操作,是实验教学中值得研究的问题,学生规范操作的培养需要通过多方面的长期努力,教师对学生在实验中所表现出的不规范操作,不能视而不见,而应善于发现并积极制定对策,不懈地培养学生规范操作,定会提高学生实验的质量.
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