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浅谈高中物理教学中实验技能的培养方法和途径

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  【摘 要】物理学是自然科学体系的基础,是一门以实验为基础的自然科学。高中物理实验是进行物理学习和研究的一种基本方法。通过物理实验(教师演示实验、学生分组实验、课后小实验等),学生不仅能有效地获得学习物理知识的感性材料,还能加深对物理概念和规律形成过程的理解。这也是培养学生的观察能力、思维能力、实践操作能力和激发学生学习物理的兴趣,培养学生科学态度和科学研究方法等重要手段。
  【关键词】高中物理;实验技能;培养;仪器
  【中图分类号】G633.7       【文献标识码】A
  【文章编号】2095-3089(2019)15-0088-02
  物理学是一门以实验为基础的科学。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,了解物理的研究方法,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。下面试从几个方面浅谈学生实验技能的培养。
  一、目前高中物理实验教学的现状不足
  1.许多教师在认识上存在不足。
  教师在实验教学的组织上、在教学过程中都存在着问题。例如:由于教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间,导致实验教学方法形式单一、陈旧;单纯为了完成教学任务而安排实验,对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。同时对引导学生积极、主动地学习,培养学生独立思考的能力和习惯的指导思想不够明确,教师在实验教学中一手包办现象严重,学生最多只是机械模仿,缺少动手和动脑的机会,能力得不到相应的提高。所以学校上至领导,下至教师和学生,都要改变观念,只有这样得到各方面的大力支持,物理实验教学的改革才能大步向前迈,才能改进现状。
  2.开发实验课程生活资源不足。
  课堂上的演示实验和学生的分组实验,基本上都是用学校采购的实验仪器来完成的,很少有老师做教具。这样不但浪费了我们身边的实验资源,而且也不能达到把物理和生活有效的结合起来的目的。所以教师要结合我们本地的地情、校情和民情,善于留心,多长心眼,积极发现身边和生活中存在的大量的、长期以来被忽略的实验资源,并以坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验为理念,开发一些生动有趣的生活随堂小实验,这不仅能让学生感到物理就在身边,消除对物理实验的距离感、陌生感、恐惧感,更给他们创造了动手做实验的机会,从而激发学生做物理实验的兴趣和热情,促进他们主动地学习。
  3.实验教学模式僵化。
  物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板。从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,有极少数学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展。
  二、培养高中物理教学中实验技能的方法和途径
  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矗基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解這些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数,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。
  2.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。
  如:天平是根据杆杠的平衡条件制成的,因此,使用前和秤量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理,测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,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。
  3.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。
  实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。
  偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。测量次数取多少,要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如:测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时等,应当多测量几次。
  因此,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。
  4.注意物理实验要与其他辅助教学手段相结合。
  有些实验我们在演示的时候效果非常好,但是还是有一部分学生往往记不住实验结果,原因在于有时候老师演示的过程较快或者实验过于繁琐,学生还没来得及消化,后面的内容又涌了上来,弄得学生眼花缭乱的,这时可以借助图形理清实验的思路和结果。例如在探究凸透镜成像规律的实验,就可以利用图形把过程和结果体现出来,让学生一目了然,既降低了教学难度,又省时省力。现在随着新课改的不断实施,教学也越来越信息化,许多新颖的教学工具也随之出现,所以,在现阶段的物理实验中,不能仅仅局限于传统的实验教学模式,应该与时俱进,积极学习新的教学模式,不断探索新课改下的教学方法。
  三、结束语
  总之,学生实验技能的培养需通过多方面的长期培养,但作为中学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。教育工作者应不断努力,探索出提高学生实验技能的新途径。
  参考文献
  [1]朱韩亮.谈物理教学中如何培养学生的探究能力[J].成才之路,2010(16).
  [2]陈国森.初中物理教学中培养学生发散思维的方法[J].内蒙古师大学报自然科学(汉文)版,1999,(4).
  [3]梅应红.提高学生实验操作能力[J].湖北教育,1995(Z1).
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