淺談中學物理課堂中的實驗素質教育

物理教學既是物理知識教學的基礎，也是物理課堂中實驗素質教育的一種主要渠道和有效的手段。物理是一門以實驗為基礎的自然科學，上物理課不做實驗，課堂就缺少對學生的吸引力，就談不上培養學生的物理興趣和動腦、動手能力，更體現不了素質教育。因此，作為基礎教育科學之一的物理教學，應培養學生的實驗技能，探索物理學的研究方法，培養嚴格的實事求是的科學態度，對學生今后搞科學實驗和技術創新起著重要的基礎作用。

一、掌握基本儀器的使用，是做好物理實驗的基礎

基本儀器主要有：刻度尺、量筒、游標卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。要讓學生了解這些儀器的構造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規則，以達到熟練地、正確地讀數。

在介紹這些基本儀器使用方法時，應抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導：觀察“量程”。各種實驗測量儀器都有一定的量程。必須要求學生在使用各種實驗儀器前，首先要弄清儀器的量程，并且能估計被測對象的情況，選用適當量程，避免超過量程而可能損壞儀器。尤其是刻度尺，它是中學物理接觸的第一個測量工具，學會正確使用刻度尺是使用好其他測量工具的基礎。同時，要學會正確讀數的姿勢。如：從量筒上讀數時，眼睛視線應與液面保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處，凸液面讀凸處；電流表、電壓表、彈簧測力計讀數時，視線應與刻度盤垂直，并且正對指針，估計讀數四舍五入等。根據儀器的構造原理，掌握它的使用方法和使用規則。培養學生使用基本儀器的技能，應從理解和操作著手，理論與實際相結合。這樣既有利于鞏固基礎知識，又能幫助學生理解為什么這樣使用儀器；只有理解了儀器原理，使用起來才會更加自覺和主動。

二、培養學生進行實驗過程必須掌握的技能

培養學生正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確結論的能力，這是實驗能否成功的關鍵。要培養學生這方面的技能，要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據，有的實驗則要求測量或操作時動作迅速，要把握時機。

如：溫度測量、電學測量。要按實驗先后順序將需要測定的各量測出，并記錄下來。讀取數據和記錄必須注意，讀數要及時，并馬上記錄，要記錄完整數據，按有效數字的方式記錄，數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格，表格設計要求：能記錄直接測出的各物理量，能記錄各次測出的量，能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。進行數據處理、運算，對實驗結論進行分析。在整理數據時，如發現有不合理的數據，應對該數據補測。要指導學生按有效運算法去處理數據對實驗結果進行適當分析討論，如：討論數據說明什么？與理論計算有何偏差？實驗過程為何這樣設計？實驗結果的物理意義（結論）是什么？

對一些成績優良的學生，還可讓他們設計某個達到相同目的的實驗。對實驗能力強的學生，許多深一層次的問題都可以在這里分析研究，從而加強了對學生思維能力的培養，有效地鞏固知識，技能更加熟練；要使學生了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析。實驗后，要指導學生分析實驗誤差的原因，說明實驗的誤差主要有系統誤差和偶然誤差。系統誤差主要是由于儀器本身的缺陷，實驗原理、裝置不完善而引起的，如：風的吹動使天平產生誤差；電表指針不對準零刻度等。減少系統誤差的方法是校準儀器，或是改進實驗方法。改進實驗的方法，可改變儀器的位置或儀器的布置，撤換某件儀器，改變所選取的某個參數，改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。

三、培養學生排除實驗故障的能力

所有的實驗不可能一帆風順，時常會出現種種故障，特別是有關電路的實驗。有些不愛動腦筋的學生總在出現問題時不假思索地舉手發問，遇到這種情形不要立即給他分析，而要設法讓他們通過靈活運用所學的知識，判斷實驗中出現的故障或問題：例如在測定小燈泡功率的實驗中就有小燈泡不會亮，電流表、電壓表不會轉或讀數太小等很多問題，要讓學生檢查所接的電路是不是接觸不良，會不會短路，電流表、電壓表有沒有接錯，引導學生排除故障，增強解決實際問題的能力。

四、在實驗教學中培養學生的創新精神

創新是一種高層次的知識遷移，是利用已有信息探索新知識的能力。在物理實驗教學中我注重給學生提供更多的思維機會和廣闊的思維空間，激發學生求異創新的愿望，逐漸培養學生從全方位推測、假設和構思中“探視”答案以解決問題的思維方式。初中物理無論是演示實驗，還是學生實驗，給出的實驗方案往往方法單一，無探索性，不利于創新精神的培養。在教學中，以常見實驗知識為生長點，進行引申，讓學生發掘其內涵和外延，從多角度、多方位、多層次地進行創新分析，利用盡可能多的方法來設計實驗方案，并對各方案進行評價，選擇最佳方案，以此來培養學生創造性思維。

五、突出培養學生的動手能力

物理課本中的小制作、小實驗，教師可親手做，也可指導學生自己做，充分調動學生的主觀能動性。操作的同時引導學生觀察，不斷啟發提問，引導分析、討論，使學生參與實驗的操作和推導。例如，在做馬德堡半球演示時，先讓兩個力氣大的學生上講臺拉，無論怎樣拉都不能將兩個半球拉開，然后打開活塞，讓空氣進入半球中，這時讓兩個力氣較小的學生來拉，卻輕松地將兩個半球拉開。兩相比較，總結得出大氣壓強不僅存在，而且大氣壓強還不小。這樣，給全體學生都留下了深刻的印象。