例谈物理实验教学

来源:用户上传      作者: 全海元

　　物理学是一门实验科学，它的多数成果都是建立在实验基础上的。中学物理实验是学生学习、研究物理的基础。长期以来在中学物理实验教学中存在着两种错误的倾向：一是重理论轻动手。由于高考中实验内容采用笔试，再加上有些学校实验设备不足，部分教师尽量减少学生实验量；有的教师预先替学生安装好装置，测出某些物理量；有的教师用教师演示实验代替学生动手实验，甚至采取“纸上谈兵”的方法用“教师讲实验”代替“学生动手做实验”，这样做的结果是影响了学生思维能力和动手能力的发展。二是只动手不动脑。有的教师为了赶进度，舍不得在实验上花时间，在学生实验中让学生盲目地照课本或教师讲的步骤按部就班，机械操作；有的教师预先印发实验报告，让学生照“实验报告”逐条操作，填写数据。学生做完实验后只知其然而不知其所以然，同样影响了学生思维能力和创造能力的发展。
　　上好中学物理实验课是物理教学中一个重要的环节。我从多年的教学实践中感到应使学生在实验时做到手、脑并动，既要培养学生能正确使用仪器，安装装置，熟练操作，又要培养学生能根据实验目的确定实验原理，根据实验原理合理选择实验器材，制定实验步骤，正确处理实验数据，并作出结论，更要善于分析实验误差，即在培养动手能力的同时渗透思维能力的培养。
　　在此我就“测定金属电阻率”学生实验课的教学为例谈一些具体做法。
　　
　　一、置疑预习
　　
　　在上实验课前要求学生对实验目的、原理、器材、步骤及数据处理进行预习和思考，教师可布置预习题，以引导学生设计好实验方案，但不宜简单提出“实验目的是什么?”“实验原理是什么?”“实验器材是什么?”“实验步骤是什么?”等问题，因为这些问题不能激发学生思维，只能使学生养成照搬课本的习惯。教师应根据实验目的、原理、器材、步骤精心设计成有启发性的问题让学生思考。
　　
　　二、研讨方案
　　
　　实验课时教师放在学生桌面上的器材最好不要正好够用，这样学生就没有了选择的余地，会养成依赖教师的思想。教师可多排些或少排些，让学生根据实验要求判断桌面上的器材哪些是多余的，还缺少什么?比如很多学生对滑动变阻器的作用了解得不全面，在课堂上教师应组织学生通过讨论集思广益得出“它能起保护电源、电表和求电阻平均值消除偶然误差的作用”。在此基础上教师再因势利导：“滑动变阻器的滑动片在闭合电键前应调至阻值最大位置”，这样接通电键时电路中电流值最小才能起保护作用。最后教师应在检查、提问的基础上指导学生得出实验的最佳方案。
　　这样学生在动手实验前有了明确的实验方案，对实验中关键的问题有了深刻的理解，在实验时就能做到胸有成竹，充分发挥主观能动性，促进思维能力的发展。
　　
　　三、先思后动
　　
　　在学生动手实验前教师应让学生对实验的技能、技巧先思考、讨论。比如大部分学生没有养成使用测量工具前先
　　调零的习惯，教师在预备实验仪器时可有意将部分仪器调到非正常工作状态，进行实验时可提醒学生使用测量仪
　　器测量前应先检查什么，让学生通过观察、思考得出首先需要调零。又如很多学生在实验时没掌握器材排列的规律，随意性很大，教师可把典型的排列不合理的情况画在黑板上，让学生通过讨论指出不合理的地方，并得出安培表、伏特表应放在便于观察的位置，电键、滑动变阻器应放在便于调节操作的位置。再如电学实验中电表量程的选择对实验安全及精确度起着重要的作用，为了培养学生估算量程的能力，教师不可在实验时将需要的量程预先告诉学生，而应让学生在实验时先讨论安培表和伏特表的量程是否选得越大越好，让学生经过观察、思考、讨论后总结出量程的选择应在保证安全的前提下，使指针偏转的角度尽量大些以提高实验精确度，进而启发学生根据所提供的电源及待测电阻阻值估算量程。这样学生就会在动手之前养成“三思而后动”的习馈，既调动做物理实验的兴趣，又促进思维能力的发展。
　　
　　四、启发质疑
　　
　　在实验过程中对学生操作上出现的问题，教师不要急于正面纠正、回答，更不能代替学生操作，而要针对实验中存在的问题启发学生分析、思考，寻找解决的方法。比如实验时最常遇到的问题是电路中没有电流，教师不宜直接帮助学生找出断路点，而应帮助学生分析这是断路所致，然后让学生寻找容易产生断路的位置，如接头、焊点、电键等，最后启发学生使用替换法或短路法远程检查解决。再如遇到滑动变阻器在使用过程中不起变阻作用时，教师应启发学生知道这是由于变阻器被错接成短路或只将两个固定端直接串在电路中造成的，让学生自己检查并修正接线。这样学生就会在纠正实验错误中逐步养成分析、思维的习惯。
　　
　　五、总结拓宽
　　
　　学生做完实验后教师还应对实验情况进行评讲，对实验误差进行讨论分析，并启发学生进行总结，结合教材提出拓宽思维的问题让学生讨论。比如“测定金属电阻率”这个实验，课本只要求学生能处理偶然误差，但根据学生已学过的知识，教师可尝试对实验的系统误差进行分析，所以教师除启发学生讨论产生偶然误差的原因为电表读数不准等因素外，还可引申追问学生该实验如何排除偶然误差，用这个电路测定的电阻值是否就准确了?让学生经过思考、讨论得出该线路电流表读数为被测电阻和伏特表并联电路的总电流，不是通过电组支路的电流，因线路设计不完善会引起系统误差。
　　总之，物理规律的确定需要建立在物理实验的基础上，物理实验的设计和操作又需要有很强的思维能力和动手能力，所以我们只有在物理实验教学中既注意动手能力的培养又强化思维能力的培养，才能造就具有创造能力的一代新人。

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