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【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn);興趣;考核
物理學(xué)科作為一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科，其主要特征是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ), 物理定律和理論是在觀察和試實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)和建立的, 所以, 實(shí)驗(yàn)是學(xué)好物理知識(shí), 培養(yǎng)動(dòng)手能力的重要途徑, 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。物理實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生對(duì)一些物理現(xiàn)象獲得足夠的感性認(rèn)識(shí), 留下比較深刻的印象, 還可以揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì), 有助于他們建立概念和掌握規(guī)律。因此，作為初中物理教師，在實(shí)施素質(zhì)教育的過(guò)程中, 有必要進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 尋找差距, 不斷探究物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新模式和新方法, 這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力, 觀察思考能力, 為技術(shù)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課的生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)打好基礎(chǔ), 提高學(xué)生綜合素質(zhì), 加快應(yīng)用型人才培養(yǎng)步伐有著十分重要的意義。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要圍繞物理課的教學(xué)目標(biāo)以及學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知水平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué), 以觀察、操作、形象思維和定性討論為基礎(chǔ), 以形成基本概念, 掌握基本規(guī)律和培養(yǎng)基本技能為中心, 并以發(fā)展能力和聯(lián)系實(shí)際為原則, 注意不斷探索新的方式方法, 才能不斷提高物理課的教學(xué)質(zhì)量, 特別是物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量, 使素質(zhì)教育在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮更新更大的作用。
1. 注重課堂演示實(shí)驗(yàn) 課堂演示實(shí)驗(yàn)是物理課教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。大綱規(guī)定的課堂演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)全部開(kāi)出。
講解要有演示配合, 演示要為講解服務(wù)。要使學(xué)生在較短的時(shí)間看到清晰的現(xiàn)象, 得出正確的結(jié)論, 教師必須在課前做好充分的準(zhǔn)備。教師要不怕麻煩、鉆研實(shí)驗(yàn), 克服困難, 不打折扣地開(kāi)出實(shí)驗(yàn), 包括自制一些簡(jiǎn)單儀器, 開(kāi)出部分替化性實(shí)驗(yàn), 這樣才能保證演示實(shí)驗(yàn)取得明顯效果。
慣性、熱膨脹、橫波與縱波等演示實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單, 但能激發(fā)學(xué)生興趣, 烘托課堂氣氛, 引導(dǎo)學(xué)生思考, 一定要邊講述, 邊實(shí)驗(yàn)。一些儀器不便搬動(dòng)的實(shí)驗(yàn), 如觀察陰極射線和洛侖磁力等, 可安排在晚自習(xí)組織學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室觀看, 同樣可以收到良好的效果。
2. 注重分組實(shí)驗(yàn) 由于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要形式, 所以實(shí)驗(yàn)小組的大小直接影響著實(shí)驗(yàn)的效果。
要讓每個(gè)同學(xué)都能親自操作, 得到鍛煉, 必須充分發(fā)揮現(xiàn)有儀器的作用, 像做《驗(yàn)證力的平行四邊形法則》、 《伏安法測(cè)電阻》等實(shí)驗(yàn)的儀器價(jià)廉且數(shù)量較多, 可以把已分好的較大的實(shí)驗(yàn)組再一分為二, 變成2一3 人一組, 讓每個(gè)學(xué)生都有事可做, 人人學(xué)有所獲。而《用氣墊導(dǎo)軌測(cè)即時(shí)速度, 平均速度和加速度》等實(shí)驗(yàn), 由于實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)值昂貴, 相對(duì)缺乏, 則可采取儀器不動(dòng)、人員輪換的辦法, 將全班并進(jìn)式變成分組輪換式實(shí)驗(yàn), 只要安排好時(shí)間, 同樣可以達(dá)到讓所有的同學(xué)都能動(dòng)手操作, 觀察現(xiàn)象, 記錄數(shù)據(jù), 參與實(shí)驗(yàn)的全部活動(dòng)的目的。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)要體現(xiàn)以教師為主導(dǎo), 學(xué)生為主體的原則。為取得明顯的效果, 必須由教師提前一周告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)題目, 指導(dǎo)其預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容, 熟悉操作步驟, 做好心理準(zhǔn)備。進(jìn)人實(shí)驗(yàn)室后, 要進(jìn)行個(gè)別提問(wèn), 抽查實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備情況, 并檢查出勤情況。
只有在教師詳細(xì)講解了儀器性能, 使用方法, 讀數(shù)要領(lǐng), 具體步驟, 學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒎椒ㄖ? 他們才能頭腦清晰, 心中有數(shù)地投人實(shí)驗(yàn), 進(jìn)行操作。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)要在教師的組織和指揮之下進(jìn)行。教師既不能包辦代替, 束縛學(xué)生手腳, 影響學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮; 也不能不問(wèn)不管, 放任自流。學(xué)生操作時(shí)教師的巡行指導(dǎo)十分重要。如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的操作, 必須及時(shí)給予糾正, 隨時(shí)解答疑難問(wèn)題, 幫助消除儀器故障, 核對(duì)審查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 以保證學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)中正確地進(jìn)行測(cè)定, 減少誤差, 防止不應(yīng)有的事故出現(xiàn)。
3. 注重課外物理興趣小組的培養(yǎng) 興趣小組實(shí)驗(yàn)為適應(yīng)素質(zhì)教育的發(fā)展, 可以在教學(xué)班級(jí)組建課外物理興趣小組。一個(gè)十人左右的興趣小組, 可以完成教材中的“小實(shí)驗(yàn)” , 開(kāi)展物理實(shí)踐活動(dòng), 做些與現(xiàn)代科技緊密相關(guān)的社會(huì)調(diào)查, 進(jìn)行比較簡(jiǎn)單的物理課題研究, 還可對(duì)全校所有小組進(jìn)行物理科普講座, 嘗試創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。興趣小組中能力較強(qiáng), 作風(fēng)踏實(shí)的同學(xué), 可以參與簡(jiǎn)單儀器的制作, 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作, 他們熟悉物理實(shí)驗(yàn), 也就是實(shí)驗(yàn)小組的核心成員。他們可以撰寫(xiě)科普小論文, 編寫(xiě)“學(xué)習(xí)園地” 和簡(jiǎn)報(bào), 這對(duì)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣, 樹(shù)立班級(jí)良好的學(xué)風(fēng)和班風(fēng), 搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分有益。
4. 注重物理實(shí)驗(yàn)考核 物理實(shí)驗(yàn)考核大綱要求把物理實(shí)驗(yàn)作為單獨(dú)的一門(mén)課程進(jìn)行考核, 不合格者要進(jìn)行補(bǔ)考。
實(shí)驗(yàn)考核以操作考核為主, 每學(xué)期末進(jìn)行一次。
象《用單擺測(cè)定蘭州地區(qū)的重力加速度》、《感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的研究》等實(shí)驗(yàn)就是很好的實(shí)驗(yàn)操作考核題目, 每個(gè)學(xué)生用20 分鐘時(shí)間獨(dú)立實(shí)驗(yàn)、記錄, 通過(guò)計(jì)算得出結(jié)論, 分析誤差寫(xiě)出報(bào)告交老師評(píng)分, 對(duì)學(xué)生是一次很好的考查和鍛煉。
在期中、期末考試的試卷中, 還可按選擇、填空等題型加人約8 % 的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試, 比如基本物理測(cè)量工具游標(biāo)卡尺、電表等的讀數(shù), 氣墊導(dǎo)軌等重要儀器部件的名稱(chēng)等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的筆試測(cè)試可以進(jìn)一步引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視。試驗(yàn)考核應(yīng)將操作和理論結(jié)合起來(lái)。
平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)、實(shí)驗(yàn)出勤記錄都應(yīng)是期末實(shí)驗(yàn)成績(jī)總評(píng)的組成部分, 因此也要加強(qiáng)平時(shí)的考查和考核。
設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生作為自己知識(shí)的建構(gòu)者，在應(yīng)用知識(shí)的情景中，根據(jù)指導(dǎo)教師提供的實(shí)驗(yàn)題目和已有的實(shí)驗(yàn)條件，自主查閱參考資料，合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自選或組裝實(shí)驗(yàn)設(shè)備，擬定實(shí)驗(yàn)操作步驟，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，寫(xiě)出完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)地分析和總結(jié)，從而讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中進(jìn)行批判性和創(chuàng)造性的思維，并在教師的指導(dǎo)下在與小組成員的協(xié)商過(guò)程中不斷建構(gòu)自己的知識(shí)，達(dá)到在實(shí)驗(yàn)情景中訓(xùn)練高層次思維技能。筆者在這里根據(jù)一年的學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就如何做好設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)談一些想法。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中的首要問(wèn)題就是選題，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目應(yīng)該體現(xiàn)出知識(shí)的綜合性和探索性，在可操作性的基礎(chǔ)上考慮學(xué)生原有的認(rèn)知水平，不能提出遠(yuǎn)離學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)性課題，以免挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，要跳出“復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)才是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)備才能完成設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求”的思想誤區(qū)，并在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，盡量用原理簡(jiǎn)潔明了且簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)設(shè)備構(gòu)建設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，以便于學(xué)生理解，體現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法，達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。開(kāi)學(xué)初，教研室根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生認(rèn)知現(xiàn)狀，布置“用電子示波器測(cè)量?jī)尚盘?hào)的相位差”、“氣墊導(dǎo)軌實(shí)驗(yàn)的研究”、“RL、RC 串聯(lián)電路穩(wěn)態(tài)特性的研究”、“霍爾器件應(yīng)用的研究”、“ 固體熱膨脹系數(shù)的測(cè)量”和“電橋靈敏度研究”等8 個(gè)實(shí)驗(yàn)題目供學(xué)生選擇。
在確定選題之后，學(xué)生以小組（2～3人）為單位帶著問(wèn)題通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及圖書(shū)館中心資料室查閱與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的書(shū)籍、論文等資料，分工協(xié)作共同擬定實(shí)驗(yàn)方案、選擇配套實(shí)驗(yàn)儀器，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的條件自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，制定實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法及步驟。方案選定后，以小組為單位，與指導(dǎo)教師進(jìn)行討論。若設(shè)計(jì)方案切實(shí)可行，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)；若設(shè)計(jì)方案未通過(guò)，小組成員則根據(jù)指導(dǎo)教師提出的意見(jiàn)，繼續(xù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案直至可行。比如“用電子示波器測(cè)量?jī)尚盘?hào)的相位差”實(shí)驗(yàn)，小組通過(guò)查閱資料共設(shè)計(jì)出兩套實(shí)驗(yàn)方案： 波形比較法和橢圓法，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)比兩種方法的精確性。
實(shí)驗(yàn)方案確定后，學(xué)生以實(shí)驗(yàn)小組為單位獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)全過(guò)程。在此過(guò)程中，要突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，以學(xué)生為中心、教師在全程進(jìn)行指導(dǎo)或協(xié)助，學(xué)生在對(duì)照實(shí)驗(yàn)要求去探究與問(wèn)題相關(guān)知識(shí)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)困難和疑問(wèn)，教師要及時(shí)啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，找出解決問(wèn)題的辦法，如測(cè)量電橋靈敏度實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了電橋的故障，指導(dǎo)學(xué)生如何檢測(cè)線路故障、如何分析故障原因。鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題和擁有不同的見(jiàn)解，讓學(xué)生根據(jù)自己的智力特點(diǎn)來(lái)安排實(shí)驗(yàn)，如在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以讓數(shù)理邏輯性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者負(fù)責(zé)從理論上分析原理等等，動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝及測(cè)試，自然觀察能力強(qiáng)的學(xué)習(xí)者負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄，自省能力較強(qiáng)的學(xué)習(xí)者負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)完成過(guò)程中的監(jiān)控和反饋，言語(yǔ)能力較強(qiáng)的學(xué)生主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的總結(jié)歸納和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完善等等。
實(shí)驗(yàn)完成后，教師應(yīng)及時(shí)對(duì)對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)。科學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)者參與程度和合作效果是激發(fā)并穩(wěn)定其合作興趣，監(jiān)控其合作情況的必要手段。在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過(guò)程中， 教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)包括操作能力、觀察能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理能力等多種智力方面的評(píng)價(jià)，力求做到全面評(píng)價(jià)學(xué)生的成績(jī)，充分尊重學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體性。具體評(píng)價(jià)時(shí)，可以結(jié)合每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)劃執(zhí)行情況、每位組員的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)記錄和實(shí)驗(yàn)的最終完成情況等三方面進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)最好采取多元評(píng)價(jià)的方式。讓教師作為評(píng)價(jià)的主體，同時(shí)加上學(xué)生自我評(píng)價(jià)和同組人員的互相評(píng)價(jià)，如在學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告前，老師可以提出一些問(wèn)題，以小組的形式組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)誤差分析比較、對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)整體環(huán)節(jié)進(jìn)行討論，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)場(chǎng)給教師演示，從而形成學(xué)生的自我評(píng)價(jià)和同組學(xué)生間的評(píng)價(jià)，為指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程客觀評(píng)價(jià)提供依據(jù)。另外，評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)不僅僅是看實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，教師對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)過(guò)程應(yīng)該貫穿實(shí)驗(yàn)過(guò)程的始終，如在實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始，教師可以要求學(xué)生提出詳細(xì)的書(shū)面設(shè)計(jì)方案，及對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程可能出現(xiàn)的問(wèn)題分析策略，提出解決方案和創(chuàng)新思考。評(píng)價(jià)時(shí)，不僅僅只關(guān)注靜態(tài)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)中動(dòng)態(tài)的學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、情感的交流、合作與碰撞的過(guò)程，利用這些動(dòng)態(tài)變化對(duì)學(xué)生進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和引導(dǎo)。最后，在評(píng)價(jià)考核內(nèi)容里面除了考核實(shí)驗(yàn)相關(guān)操作技能和對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的掌握外，還將文獻(xiàn)查閱能力、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神等都納入考察范圍，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)科學(xué)精神培養(yǎng)的功能。
在目前各高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所占的比例逐年上升。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效手段。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中構(gòu)建設(shè)
計(jì)性實(shí)驗(yàn)，最能體現(xiàn)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練要求的不是實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。雖然我校開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí)間尚短，只要我們不斷努力，最終一定會(huì)摸索出一套完善的大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]戴妍. 智力理論中元認(rèn)知成分探析[J]. 四川教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，20（11）.
一學(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)的基矗基本儀器主要有：刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬(wàn)用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)。”要讓學(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(shí)，應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性來(lái)加以指導(dǎo)：
1．各種基本測(cè)量?jī)x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(jì)被測(cè)對(duì)象的情況，選用適當(dāng)量程，避免超過(guò)量程而可能損壞儀器。
2．使用測(cè)量?jī)x器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn)，否則測(cè)出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如：“對(duì)安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整零點(diǎn)，對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、刻度尺之類(lèi)的儀器，還要學(xué)會(huì)零誤差修正，讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對(duì)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(cè)量?jī)x器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。
3．會(huì)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(huì)讀出儀器的最小刻度值，會(huì)從最小刻度之間估計(jì)出一位有效數(shù)字。同時(shí)，要學(xué)會(huì)正確讀數(shù)的姿勢(shì)。如：從量筒上讀數(shù)時(shí)，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，從安培表、伏特表讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與刻度盤(pán)垂直，并且正對(duì)指針，估計(jì)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(shí)都要做到橫梁平衡，同時(shí)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(jué)遵守使用方法和規(guī)則；溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測(cè)量液體時(shí)，溫度計(jì)不能離開(kāi)液體，而且要在溫度計(jì)內(nèi)液柱穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。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(lái)，這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，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(lái)才會(huì)更加自覺(jué)和主動(dòng)。
（二）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)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(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個(gè)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(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(cè)量，然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)而設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)好記錄表格等。
其次，培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn)，首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的支架滑輪的安裝，牽引線的走向，斜面的架設(shè)等，有時(shí)要對(duì)一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整（對(duì)儀器的調(diào)零前面已介紹，這里略），電氣調(diào)整如：使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置；在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，依照電路圖連接線路，連線時(shí)，應(yīng)將電路分為主回路和支路，從電源一端開(kāi)始沿主回路按順序進(jìn)行，其次為支路；主回路中必須有開(kāi)關(guān)（先斷開(kāi)）；導(dǎo)線最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)按順時(shí)針?lè)较驅(qū)?dǎo)線纏上。電路連接后，必須復(fù)查，確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng)，從初中開(kāi)始應(yīng)先有示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。
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(cè)量數(shù)據(jù)，有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速，要把握時(shí)機(jī)，如：溫度測(cè)量、電學(xué)測(cè)量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各量測(cè)出，并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意：①讀數(shù)要及時(shí)，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(jì)要求：能記錄直接測(cè)出的各物理量，能記錄各次測(cè)出的量，能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)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(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)該數(shù)據(jù)補(bǔ)測(cè)。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)對(duì)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(shuō)明什么？與理論計(jì)算有何偏差？實(shí)驗(yàn)過(guò)程為何這樣設(shè)計(jì)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義（結(jié)論）是什么？對(duì)一些成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生，還可讓他們?cè)O(shè)計(jì)某個(gè)達(dá)到相同目的的實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生，許多深一層次的問(wèn)題都可以在這里分析研究，從而加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，有效地鞏固知識(shí)，技能更加熟練。
3．要使學(xué)生了解誤差概念，并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)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(shuō)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(cè)微器零點(diǎn)不準(zhǔn)；風(fēng)的吹動(dòng)使天平產(chǎn)生誤差；電表指針不對(duì)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(gè)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(pán)上，分別稱(chēng)衡，可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測(cè)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(duì)某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，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(cè)量取算術(shù)平均值，以其平均值為最終的結(jié)果。測(cè)量次數(shù)取多少，要根據(jù)偶然誤差對(duì)被測(cè)量影響的大小來(lái)確定。如：測(cè)量值的有效數(shù)值較小時(shí)或測(cè)量值變動(dòng)較大時(shí)等，應(yīng)當(dāng)多測(cè)量幾次。
綜上所述，要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，必須讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)它的存在和來(lái)源，其次是確定減少誤差的方法。
增加測(cè)量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，實(shí)際上，只有改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和儀器，才能從根本上改善測(cè)量的結(jié)果，提高測(cè)量精確度。
4．會(huì)寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)的體會(huì)，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容主要有：實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、目的、器材、原理、方法和步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及誤差分析等。這是一個(gè)很重要的技能，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)法、格式要嚴(yán)格要求，書(shū)寫(xiě)時(shí)，要求層次清楚，語(yǔ)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(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)能寫(xiě)出自己的實(shí)踐成果，并讓別人看懂。
在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)要注意學(xué)生思維的火花，如對(duì)某個(gè)問(wèn)題的獨(dú)特看法，對(duì)某項(xiàng)操作的有益建議，對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見(jiàn)等，要給予鼓勵(lì)，并要及時(shí)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(dòng)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(ài)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(shí)，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(duì)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。
二培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑
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(shí)，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(guò)大量的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在長(zhǎng)年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。
在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的活動(dòng)是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒白⒁馐马?xiàng)，然后教師在臺(tái)上做示范，學(xué)生在臺(tái)下跟著教師做，這種方法對(duì)于初中起始年級(jí)的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)。隨著實(shí)驗(yàn)技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。
2．盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。如：阿基米德定律、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(kāi)辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識(shí)，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(dòng)；③舉行操作實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽；④組織課外興趣小組；⑤舉辦物理科技晚會(huì)等。
關(guān)鍵詞： 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)技能 培養(yǎng)方法
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。所有的物理知識(shí)，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(lái)的。因此，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，對(duì)學(xué)生今后搞科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)革新有重要的作用。中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能主要包括六個(gè)方面：一是掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和使用方法，能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)；二是掌握中學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的一般原理和實(shí)驗(yàn)方法；三是會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，得出正確的結(jié)論；四是了解誤差概念，學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析；五是會(huì)寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告；六是初步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛(ài)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。下面從兩個(gè)方面談?wù)剬W(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)方法。
一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法
1.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)，基本儀器主要有刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬(wàn)用表歐姆擋等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)”，要讓學(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，熟練地、正確地讀數(shù)。在介紹這些基本儀器的使用方法時(shí)，應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性加以指導(dǎo)。
（1）各種基本測(cè)量?jī)x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(jì)被測(cè)對(duì)象的情況，選用適當(dāng)量程，避免超過(guò)量程而損壞儀器。
（2）使用測(cè)量?jī)x器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn)，否則測(cè)出的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。對(duì)安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整零點(diǎn)，對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、刻度尺之類(lèi)的儀器，還要學(xué)會(huì)零誤差修正，讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對(duì)的。零誤差的修正在生產(chǎn)上具有重要意義，因此，必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測(cè)量?jī)x器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。
（3）會(huì)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(huì)讀出儀器的最小刻度值，會(huì)從最小刻度之間估讀出一位有效數(shù)字。同時(shí)，要學(xué)會(huì)正確的讀數(shù)姿勢(shì)，如：從量筒上讀數(shù)時(shí)，眼視線應(yīng)與液面相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處；凸液面讀凸處，從安培表、伏特表上讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與刻度盤(pán)垂直，并且正對(duì)指針，估計(jì)讀數(shù)四舍五入等。
（4）根據(jù)儀器的構(gòu)造原理，掌握使用方法和使用規(guī)則。如：天平是根據(jù)杠桿的平衡條件制成的，因此，使用前和稱(chēng)量時(shí)都要做到橫梁平衡，同時(shí)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(jué)遵守使用方法和規(guī)則；溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測(cè)量液體時(shí)，溫度計(jì)不能離開(kāi)液體，而且要在溫度計(jì)內(nèi)液柱穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。顯然，培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能，必須注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結(jié)合起來(lái)，這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，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(lái)才會(huì)更加方便。
2.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)必須掌握的技能
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(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能，首先要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論依據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，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(cè)量，然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)好記錄表格等。其次，培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器、正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn)步驟首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的支架滑輪的安裝，牽引線的走向，斜面的架設(shè)等；有時(shí)要對(duì)一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整（對(duì)儀器的調(diào)零前面已介紹，這里略），電氣調(diào)整如使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置；在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，依照電路圖連接線路，連線時(shí)，應(yīng)將電路分為主回路和支路，從電源一端開(kāi)始，沿主回路按順序進(jìn)行連線，然后再連支路；主回路中必須有開(kāi)關(guān)（先斷開(kāi)），導(dǎo)線最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色；往接線柱上接導(dǎo)線時(shí)，應(yīng)按順時(shí)針?lè)较驅(qū)?dǎo)線纏上，電路連接后，必須復(fù)查，確認(rèn)正確后方能通電。實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)先示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，再逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛衫蠋熤v述方法及注意事項(xiàng)，學(xué)生獨(dú)立安裝、調(diào)整。培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)算和分析數(shù)據(jù)、得出正確結(jié)論的能力。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，必須要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作，讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。有的實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速，如溫度測(cè)量、電學(xué)測(cè)量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各物理量測(cè)出，并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意：①讀數(shù)要及時(shí)，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(jì)要求記錄直接測(cè)出的各物理量，能記錄各次測(cè)出的物理量，能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。