淺談中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

【內(nèi)容摘要】中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅是要傳授給學(xué)生物理知識(shí)，更重要的是通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、數(shù)據(jù)處理、操作以及設(shè)計(jì)等能力。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 能力培養(yǎng) 內(nèi)容 途徑

一、引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分。它不僅是要傳授給學(xué)生物理知識(shí)，更重要的是通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生各方面的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ@是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要任務(wù)之一。筆者認(rèn)為，在眾多的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ校^察、數(shù)據(jù)處理、操作以及設(shè)計(jì)等能力尤為重要，因此，本文就此進(jìn)行探討。

二、中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

（一）觀察能力

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理規(guī)律都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的，觀察是如何研究自然科學(xué)養(yǎng)學(xué)生的觀察能力呢？

首先，明確觀察的目的和任務(wù)，突出觀察的重點(diǎn)。例如，在講“沸騰”時(shí)，觀察的目的是“弄清楚產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象的全過程，掌握蒸發(fā)和沸騰的異同”，觀察的重點(diǎn)是“水在沸騰前出現(xiàn)什么現(xiàn)象？沸騰時(shí)水面出現(xiàn)什么現(xiàn)象”等；又如在“機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒”教學(xué)中，教師做滾擺演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，要讓學(xué)生觀察的重點(diǎn)是重力勢(shì)能（即主要看相對(duì)高度h）如何變化，動(dòng)能（即主要看拋體的速率v）又如何變化，以及第2次升高的高度與原來(lái)的高度是否相等。

然后，培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣和習(xí)慣。要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，必須注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣和習(xí)慣，幫助他們養(yǎng)成較好的獨(dú)立觀察的能力，使其徹底擺脫處處依賴?yán)蠋煹乃枷牒托袨椤＿@方面，可通過精心組織實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能清楚地、準(zhǔn)確地觀察到成功的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)多問幾個(gè)為什么，誘導(dǎo)學(xué)生積極觀測(cè)并探究物理知識(shí)，以及在實(shí)驗(yàn)中介紹物理學(xué)家的觀測(cè)趣事等途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其次，注重科學(xué)的觀察方法。比如，我們可教給學(xué)生以下一些觀察方法：連續(xù)觀察法、對(duì)比觀察法、重點(diǎn)觀察法、歸納觀察法等。

（二）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力是指通過對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以獲得某些量的變化規(guī)律或量與量之間的函數(shù)關(guān)系的能力。在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)常用的是“圖象法”。其步驟是“建立直角坐標(biāo)系，描出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)，繪出圖象，總結(jié)規(guī)律”。例如：在直角坐標(biāo)系中用橫坐標(biāo)表示自變量，用縱坐標(biāo)表示應(yīng)變量。坐標(biāo)比例要適當(dāng)，使得圖象在坐標(biāo)紙上大小合適、關(guān)系清晰，同時(shí)還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何由這些數(shù)據(jù)點(diǎn)恰當(dāng)?shù)睦L出平滑的曲線（或直線）。總結(jié)物理規(guī)律是要根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理所得函數(shù)圖象分析歸納出物理量之間的規(guī)律。如對(duì)牛頓第二定律研究，在合外力一定的情況下，研究“加速度（a）和質(zhì)量（m）之間的關(guān)系”。

由于a和m之間的關(guān)系圖象是曲線，不宜判斷它們之間的關(guān)系，我們可以以“1/m”為橫軸，對(duì)“a”作圖，如此得到“1/m-a”關(guān)系圖象是通過原點(diǎn)的一條直線，于是可以比較容易的得到“在合外力一定的情況下，物體的加速度與其質(zhì)量成反比”的結(jié)論。除了加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖表化訓(xùn)練外，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力還要要求加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行誤差分析、修正數(shù)據(jù)和總結(jié)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等等訓(xùn)練，以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的能力。

（三）操作能力

操作能力是使實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行的一種動(dòng)手能力，是實(shí)驗(yàn)技能中的一項(xiàng)重要能力。如何培養(yǎng)學(xué)生的操作能力呢？筆者認(rèn)為：

首先，規(guī)范課堂演示實(shí)驗(yàn)。由于演示實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的示范性，教師做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)的一舉一動(dòng)，都將成為學(xué)生獨(dú)立操作時(shí)的依據(jù)，對(duì)學(xué)生有耳濡目染的作用。所以，我們教師要從實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、器材的選擇、操作的順序、觀察的方法、結(jié)論的歸納等方面精心備課，并在課前反復(fù)演練，力求操作演示規(guī)范、熟練。例如，在演示用安培表測(cè)電流強(qiáng)度時(shí)，提高操作要領(lǐng)：“斷開電鍵，順序連接；電表串聯(lián)，正進(jìn)負(fù)出；檢查無(wú)誤，通電試觸；選定量程，接線讀數(shù)”、“先看量程后讀盤，大格小格算一算”。

然后，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的基本訓(xùn)練。要嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和教材內(nèi)容，依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，落實(shí)基本技能訓(xùn)練的要求。例如，對(duì)刻度尺、天平、彈簧秤、量筒、溫度計(jì)、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器等基本儀器要求做到“五會(huì)”即“會(huì)合理選擇、會(huì)調(diào)試校正、會(huì)正確使用、會(huì)準(zhǔn)確讀數(shù)、會(huì)判斷故障”。

其次，上好實(shí)驗(yàn)課。實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的最直接、最重要的手段。所以，第一，抓好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。課前要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)，弄清楚實(shí)驗(yàn)原理、器材、步驟，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)表格。第二，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)規(guī)則教育。對(duì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)則、紀(jì)律、作風(fēng)等方面的教育，以確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。第三，培養(yǎng)“小顧問”。課前組織實(shí)驗(yàn)中心小組的學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn)，讓他們獨(dú)立操作，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，這幾個(gè)人就是“小顧問”對(duì)其他學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指導(dǎo)。