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物理学是一门以观察和实验为基础的科学。实验不仅是一种验证性或操作性实践活动,更是一种探究性的实践活动。所有的物理知识,包括物理概念、定律和理论,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与发展学生的思维,了解物理学的研究方法,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革新有重要的基础作用。这就是当前我们贯彻和实施素质教育,提高学生实验素质的正确教育思想。下面试从两个方面浅谈学生实验技能的培养。
一、学生实验技能培养的方法
1.培养学生使用基本仪器的技能
掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。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来加以指导。
(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。
(2)使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对电流表、电压表等应学会调整零点,对刻度尺之类的仪器,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。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
(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,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面则读凹处,凸液面则读凸处,从电流表、电压表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。
(4)根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。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。
2.培养学生进行实验过程必须掌握的技能
(1)培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先,要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,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。其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安裝、调整好仪器或正确连接电路。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
(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,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机。
(3)要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,实际上,只有改进实验方法和仪器,才能从根本上改善测量的结果,提高测量精确度。
(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。
(5)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。
二、培养学生实验技能的途径
1.实验课是培养学生实验技能的基本途径
认真上好实验课,既能帮助学生牢固地掌握物理知识,又能培养学生的实验技能,是训练和提高实验技能的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。
2.尽可能将演示实验改为分组实验
如:阿基米德原理等。
3.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。
4.开辟第二课堂
第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识,又可培养学生的实验技能。主要形式有:(1)指导学生进行课外实验;(2)组织参观活动;(3)举行操作实验竞赛;(4)组织课外兴趣小组;(5)举办物理科技晚会等。
5.实验考查
考查的形式有:(1)书面实验考试;(2)实物实验操作的考查。
总之,学生实验技能的培养需通过多方面的长期培养,但作为初中学生物理实验技能的培养,上述所论及的是最主要、最基本的。因此,抓好上述的技能培养是抓住矛盾的主要方面。
参考文献
[1]课程教材研究所 物理课程教材研究中心《义务教育课程标准实验教科书——物理》[Z].北京:人民教育出版社,2006。
[2]教育部教学仪器研究所《初中物理演示实验》[Z]. 北京:人民教育出版社,2003。
一、学生实验技能培养的方法
1.培养学生使用基本仪器的技能
掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。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来加以指导。
(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。
(2)使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对电流表、电压表等应学会调整零点,对刻度尺之类的仪器,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。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
(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,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面则读凹处,凸液面则读凸处,从电流表、电压表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。
(4)根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。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。
2.培养学生进行实验过程必须掌握的技能
(1)培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先,要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,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。其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安裝、调整好仪器或正确连接电路。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
(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,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机。
(3)要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,实际上,只有改进实验方法和仪器,才能从根本上改善测量的结果,提高测量精确度。
(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。
(5)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。
二、培养学生实验技能的途径
1.实验课是培养学生实验技能的基本途径
认真上好实验课,既能帮助学生牢固地掌握物理知识,又能培养学生的实验技能,是训练和提高实验技能的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。
2.尽可能将演示实验改为分组实验
如:阿基米德原理等。
3.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。
4.开辟第二课堂
第二课堂既可完善、丰富、深化课堂知识,又可培养学生的实验技能。主要形式有:(1)指导学生进行课外实验;(2)组织参观活动;(3)举行操作实验竞赛;(4)组织课外兴趣小组;(5)举办物理科技晚会等。
5.实验考查
考查的形式有:(1)书面实验考试;(2)实物实验操作的考查。
总之,学生实验技能的培养需通过多方面的长期培养,但作为初中学生物理实验技能的培养,上述所论及的是最主要、最基本的。因此,抓好上述的技能培养是抓住矛盾的主要方面。
参考文献
[1]课程教材研究所 物理课程教材研究中心《义务教育课程标准实验教科书——物理》[Z].北京:人民教育出版社,2006。
[2]教育部教学仪器研究所《初中物理演示实验》[Z]. 北京:人民教育出版社,2003。