例談學生分組物理實驗的學習

物理實驗是培養學生科學的觀察、實驗能力，科學的思維、分析和解決問題能力的課程。是同學們在教師的指導下自己動手， 獨立或合作地完成實驗任務。為了幫助同學們有效地提高實驗能力，下面以“研究勻變速直線運動”實驗為例談談物理實驗學習的過程中，同學們應關注以下幾點：

1 實驗的物理思想

對于每一個物理實驗，不僅應重視其原理、實驗裝置和數據處理方法等問題，更應著重了解其物理思想，這對于我們設計新的實驗往往能提供很多啟示和可借鑒之處。例如，“研究勻變速直線運動”實驗中，利用打點計時器和紙帶等實驗器材在紙帶上記錄一個物體作勻變速直線運動的痕跡，通過留跡法很方便地捕捉到該物體的運動，再利用留有痕跡的紙帶進行測量，對勻變速直線運動規律的分析和研究。

2 實驗裝置與儀器

使用儀器或裝置必然要了解它的原理和使用方法，還要了解設計的獨創性之所在。例如，“研究勻變速直線運動”實驗中的打點計時器和紙帶的創造性就在于紙帶上記錄了物體作勻變速直線運動的痕跡，它既能記錄物體運動時間又同時記錄物體運動的位移，使勻變速直線運動的瞬時速度、平均速度和加速度的測量成為可能。

正確使用實驗儀器很重要，也是實驗操作能力的要求。使用儀器時，應遵守儀器的操作規程，這是取得客觀數據所必須的，也是保護儀器所必須的，在使用儀器之前就應該明確。例如，電磁打點計時器一般使用4至6伏低壓交流電源，而電火花計時器直接使用220伏交流電源（生活用電）；交流電的實際頻率直接影響打點周期（頻率為50Hz打點周期才是0.02s），從而影響計時時間和實驗結果；計時器的通電和斷電順序也要注意，先通電后放小車，每打完一條紙帶應及時將計時器斷電，不能讓計時器一直在空打。實驗后，不必立即拆散測量裝置，要對記錄做初步分析，在不需要補測數據時才可結束。實驗結束時，儀器裝置要恢復到使用前的狀態，這是保護儀器的必要條件。

3 及時發現問題

實驗操作都是在精心安排下進行的，實驗進程一般可能比較順利，但實驗中出現問題也是常見的。同學們應能及時發現問題，及時進行處理。例如，“研究勻變速直線運動”實驗中發現計時器不工作，就要檢查電路是否有故障或者計時器本身是否燒壞；又如紙帶上的打點無法看清則需更換復寫紙或墨粉盤。

出現問題的原因是多方面的，有理解上的偏差，儀器調節不到位，線路接錯，參量取值不當，看錯了現象，讀錯了數據，實驗裝置變動等。實驗時要邊觀察現象，邊審查數據，邊思考分析，看看是否有不正常的現象或數據，做到早發現早處理。

4 實驗記錄

實驗要做記錄是人所皆知的，但是如何記錄以及記錄的價值如何對學生來講不一定都清楚。記錄是整理實驗結果以及分析問題的依據，這要求記錄的是原始數據，即從儀器上讀出的未經任何運算的量值。記錄應做到日后自己和別人都能看懂的程度。在“研究勻變速直線運動”實驗中應在所選的紙帶上標記計數點并依次編號；標記用毫米刻度尺所測量計數點間的距離，許多同學往往忽視這數據的單位和有效數字，有效數字應估讀到毫米的下一位才是正確的。并將該紙帶保留附在實驗報告上。

記錄不僅記下實驗數據，還應包括實驗的環境條件，如“研究勻變速直線運動”實驗中還應記錄計時器所使用交流電源的實際頻率，實驗中遇到的問題、故障及可疑現象等一切有價值的內容。學生實驗結束前應將原始記錄交給指導教師審查簽字后方可離開實驗室。

5 實驗報告

實驗報告是實驗學習的重要組成部分，是對該物理實驗的總結，不僅是供教師評定成績的依據，還是學生自己學習物理實驗的足跡。因此實驗報告要對實驗過程和結果有分析和評價，要有自己的思考。實驗報告的基本要求是：字跡清楚、文理通順、圖表正確、數據完備和結論明確。

6 做好實驗前的預習

學生分組實驗是在教師指導下的學習過程，學生在實驗課上有較大的獨立性，應當把教師的要求，變成自己的追求，主動去做實驗。實驗前應想一想我應如何去做？我期望什么結果？實驗前老師要上實驗準備課，作一般性介紹。更需要學生深入的預習，認真閱讀實驗指導書，明確實驗目的和要求，理解實驗原理，掌握測量方案，初步了解儀器的構造原理和使用方法，如“研究勻變速直線運動”實驗前要懂得計時器的安裝和使用。以便實驗過程中做到胸有成竹，有條不紊。

總之，物理實驗的學習要動腦、要動手，又要得當的方法，才會使自己的實驗理論和實驗操作能力一步步提高。