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物理教学中学生实验能力的有效培养 吴嘉玲

物理教学中学生实验能力的有效培养

吴嘉玲

河北省武邑县职教中心  河北衡水  053400

摘要:物理实验教学的任务,就是通过演示实验、学生实验和课外实验,使学生深刻地理解概念和规律是怎样在实验基础上建立起来的,并掌握一定的实验能力;同时,在这一过程中培养学生严格、细致、实事求是、刻苦钻研、一丝不苟的科学态度,勤于动手、善于思考、讲究科学方法的踏实工作作风,以及遵守操作规程。

关键词:物理 实验能力 操作能力 培养

实验,是在人为控制的条件下,利用仪器、设备、突出自然界或工农业中的物理现象的主要因素,使其反复再现。它的特点:一是可控制性,二是可重复性。实验能力,主要是指掌握实验技能和方法,自己创造物理实验条件,进行物理实验的能力。我们从观察能力、操作能力、数据处理能力、以及实验设计能力四个方面论述。

一、观察能力

观察是一种有目的、有计划、较持久的知觉。而实验的根本任务是人为地创造条件进行观察。观察目的有:一是了解现象,按计划仔细地观察知觉对象,通过注意、想象、比较来知觉对象的特点及其变化等;二是取得资料,通过测量取得一些数据;三是发掘问题,观察不单是眼睛注视,还必须进行积极的思维,要善于从平常的现象中发现不平常的内容,或发现细微的,但很有意义的问题。

第一,要鼓励学生善于观察,勤于思考,养成良好的观察习惯。例如:小气象站测量降水量的雨量筒。在无风的天气里,雨点竖直落在雨量筒里,根据筒里水深度,便可知每小时的雨量。然而,在有风的天气里,雨点落的路径被吹斜了,这样,这种方法测量得出的雨量还能准确地反映真实雨量的多少吗?第十届全国初中物理知识竞赛(复赛)试题中,出现了类似问题。

第二,在课堂教学中,创造实验条件,引导学生进行观察。教学中进行演示实验,不单是为了有助于对知识的理解,而且特别是有利于培养学生的观察能力。教师在进行演示之前,必须给学生明确观察的目的、任务,即观察什么?怎样观察?以此激发学生的实验兴趣。例如:在学习光的全反射现象及产生全反射的两个条件,推出临界角的计算公式,进行下列实验,让学生进行观察和思考。

在圆形水槽里放入一条金鱼,使学生都能看到金鱼,再用一块双层玻璃板(内有空气薄层)坚直放入水槽中,把鱼隔在板后,然后转动玻璃板,当转到某一位置时,有部分同学便看不见金鱼,为什么?(要求:用光的全反射原理解释)

第三,要教给学生观察的方法。物理实验观察,通常采用的方法有:对比观察法和归纳观察法。

1、对比观察法。人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一些现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。例如:观察物质熔解或凝固时体积变化,就可以把石蜡放在烧杯里,先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解,这时可观察到石蜡液面是平的,标上记号;待石蜡冷却后,经过观察,虽然高度没有明显变化,但表面凹下去了。再如:还可以人为地控制条件,使液体在常压|、加压,减压下沸腾,比较后可知,沸点随外界压强的变化而变化。总之,使用对比观察法,有利于掌握现象的特征以及它与其它类似现象的区别。

2、归纳观察法。通过对个别现象分别进行观察,得到一些个别的结论,再分析归纳,从而得出一般的规律的观察方法就是归纳观察法。例如:探求声音是怎样发生的,可以通对各种现象的观察、归纳得出结论。观察1:有橡皮槌敲音叉股,可以听到音叉发出的声音。把悬在细线上的小球跟发声的音叉接触,小球被音叉弹开;用手指轻轻接触发声音叉,可以感受到它在振动。观察2:拨动乐器的弦,可以听到声音。仔细观察发声的弦,可以看到它的轮廓变得模糊了,而且中间比较粗,弦的外形的改变,正是因为它在很快地振动的缘故,弦停止了振动,声音也随之消失了。通过观察,归纳得出结论:一切发音的物体在振动,振动的物体是发声的源泉,即声源。可见,使用归纳观察能力,有利于掌握现象的实质及研究比较复杂现象的一般规律。

总之,培养观察能力,要明确观察的目的、任务,激发学生的观察兴趣,要使学生养成善于观察,勤于思考的习惯,要教给学生观察的方法,对学生的进行观察训练,要求观察得准确、全面、细致、敏捷。

二、操作能力

操作能力,主要是指基本仪器的使用和数据处理,仪器、设备组装或连接,故障排除等三个方面。

1、基本仪器的使用。中学物理实验涉及的基本测量仪器有:刻度尺、天平、弹簧测力计、计时器、温度计、电流电压表、示波器等。使用基本测量仪器的规范要求是:

(1)、了解测量仪器的使用方法,明确测量范围和精确度;(2)、对某仪器如天平电流电压表等,在使用前,必须调节零点或记下零点误差;(3)、牢记使用规则和操作规程;(4)、正确读取数据。

2、仪器、设备的组装连接。

要进行物理实验,总是需要先把各个仪器部件、设备组装起来,并要求装备和连接必须正确无误。具体要求是:布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确、简单;实验前要检查,必要时进行预备性调查节。

3、故障的排除。

实验发生故障时,应根据各部件工作状态及各部件联结处的分析,可能产生故障的几种因素,逐步检查,以致最后排除故障。总之,培养实验操作能力,有利于知识的理解,有利于自己创造条件探索问题,有利于学生智力的发展。

三、数据处理能力

为了得到正确的实验结果,必须具有一定的数据处理能力,在中学阶段,处理数据的主要方法是列表法、图象法,它能够直观地显示出变量之间在一定范围内的关系,总结出一般规律;同时,也可由实验图象求未知量。图象法的具体要求是:一是建立坐标系;二是描绘实验数据点,连成图线;三是根据所得图线,推导变量之间的函数关系,探索相关问题。

四、实验设计能力

物理实验教学,不仅要求学生会正确使用基本仪器进行观察、测量和读取数据,掌握一定的操作技能,会简单地处理实验,得出结论,而且应当培养学生根据确定的目的、任务,自己独立地设计实验方案的本领,即培养学生实验设计能力。

物理实验教学只是物理教学过程中的其中一种。使学生全面掌握理解知识尚须其它教学手段、方法相互配合,合理地组织教学、选择有效的手段和方法,才能达到预期的教学目的。



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