曾小波
【摘 要】物理作為一門以實驗為基礎的學科,所有的物理概念、定律和理論都是建立在實驗的基礎之上的,所以綜合來看,物理實驗是高考物理的一個重要考點。因此,教師需要探索最適合學生的物理實驗學習策略,這有助于學生理解和記憶一些比較抽象的物理概念。
【關鍵詞】高中物理 電學實驗 教學指南
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.18.110
實驗作為高中物理的重要組成部分,是連接理論知識和實踐操作的重要內容,而電學實驗也是高中物理中比較復雜的部分,教學大綱提出要求學生能夠理解與記憶物理原理,把握物質之間的運動規律,通過教學能夠讓學生熟練使用各種常見的電表、會對電阻進行測量等等。由于高中物理電學實驗所涉及的知識點較多,這導致許多學生不能準確理解這些實驗背后的知識。因此,我想針對這些情況提出幾點建議。
一、研究考試大綱,深入理解實驗
首先應該針對考試大綱做出仔細地研究,明確考試重點,這樣教師在備課的時候好根據實際情況作出相應的調整,在課堂上講解這些知識點時好做到重點突出,讓學生能夠輕而易舉地知曉哪些內容十分重要,從而調整自己的學習方向。
二、培養學生學會基本的實驗儀器操作
學會基本的實驗儀器操作是做好物理實驗的基礎,最常見的集中物理實驗儀器有:電流表、電壓表、滑動變阻器等。這些都十分常規,而且在每個實驗中基本都有這些儀器的存在,讓學生掌握這些儀器的內部構造原理、掌握儀器的量程、掌握最基本的使用方法是十分重要的,如萬用表的調零旋鈕、機械旋鈕等需要掌握得十分牢固,讀數時需要正視而不能有任何斜視等等。除此之外,學生還需要掌握如何靈活地運用各種儀器來匹配適當的電路圖,或者根據適當的電路圖來選擇合適的儀器。
三、實驗儀器額讀數和誤差處理
電學實驗涉及到的所有儀器除了電阻箱之外,其他的都需要進行估讀,高中現階段常用的儀器的估讀規則是:最小分度是“1”的儀器,測量誤差出現在下一位,下一位按十分之一估讀。而最小分度是“2”或“5”的儀器,測量誤差出現在同一位上,采用半格估讀法(即同一位分別按二分之一或五分之一估讀)。高中物理電學實驗中所產生的系統誤差專指由于實驗設計上的原理缺陷而帶來的誤差,具體而言這些誤差的主要成因來自與電表中內阻。書本上也介紹了常規的誤差分析法:函數解析法、圖像描點法、等效法等,這些基本的方法也是解決誤差分析的最好方法。
四、對電學實驗實際原則進行講解
教師需要告訴學生在對電學實驗進行設計的時候,需要注意一下四項原則:安全、快捷、準確、經濟。教師在進行講解的時候必須強調實驗的安全性,必須讓學生注意避免被電擊的危險,以及實驗過程中發生突發事件時需要注意的安全事項,在保護好個人人身安全的前提下再來開始實驗。在進行精密儀器操作的過程中,要求學生對這些實驗儀器先做充分的調整,要盡可能地減小實驗誤差,以提高實驗的精準度。在進行電學實驗時,在保證了安全性和準確性的前提之下,就需要追求實驗的便利性,實驗不能過于復雜,如果太過于復雜,那么不僅將會浪費大量的時間和資金,反倒還不利于學生進行理解。在以上幾個方面都有所保障之后,就應該想辦法節約實驗的成本。在實驗課時,教師講解了實驗的基本原理之后,需要針對實驗的特點,選擇實驗儀器的安裝順序、線路的連接方式等,對這些小技巧的講解可以幫助學生更加了解電學實驗的設計思路和原理。
五、明確實驗目的,選擇正確方法
教師在實驗之前就應該強調學生需要端正實驗的態度,實驗目的必須要十分明確,明確實驗目的,使學生明白為什么要做這個實驗,這個實驗的要求是什么,實驗的結果是什么。要讓學生在做實驗之前都有這樣的想法,只有這樣學生的實驗思維才能有顯著的提高,學生在做實驗的時候才能做到心中有數,每一個步驟都是必需的,每一個步驟都沒有多余的成分。這樣,才能夠從實驗中得到明確的結論。選擇實驗儀器的時候需要考慮“安全性”、“精準性”、“便利性”、“誤差小”等因素,每一個實驗都有明確的目的,每個實驗都需要根據實驗目的來結合自己所學的知識,通過稍加思考在頭腦里整理出清晰的思路,然后圍繞這個思路來組建材料,當然,有時候相同的實驗器材和相同的實驗目的可能會存在不同的組裝方法,這就對應不同的實驗原理。所以學生就需要思考實驗原理嘗試不同的方法來找出最合理的實驗方案,這樣有助于拓寬學生的思路,增加學生的探索能力。
六、多進行實踐操作,培養動手能力
無論是課堂上的實驗還是課后的練習實驗,學生都可以根據自己的興趣愛好來利用課外活動時間安排自己的實驗,學生走進實驗室設計一些實驗并且親自動手做一做,這樣便可以加深對實驗器材的了解,熟悉了各種實驗器材的使用規則,并將理論和實踐相結合,從而切實提高自身的動手實驗能力。實驗中的一些小細節如線路的連線、實驗步驟的排序、實驗的糾錯等等,都可以通過平時的練習來解決。當然,學生可以把這些細節作為實踐經驗加以參考,很多情況下,如果沒有把握這些實驗的小細節,學生在面臨考試的時候就會手忙腳亂,根本找不到最合理的方向,而不過在平時養成了愛做實驗的好習慣,在面對考試的時候就會變得得心應手。在復習的過程中,有條件的學??梢苑峙谓M織學生到實驗室重溫以前做過的實驗,一是為了加深學生的印象,讓有些有遺忘的學生重新撿起過去的知識。二是為了讓學生找回實驗的感覺,多注意以前犯過的錯誤,并且加以改正。如果由于學校的條件不足,不是實驗器材的缺乏,就是實驗器材過于陳舊,從而使得實驗誤差急劇增大,限制了學生的實驗能力的提升。這就需要學生自己想辦法找到做實驗的機會。
總之,要多多進行實驗操作,有條件的學生可以嘗試利用仿真物理實驗室的理想條件,來完成實際實驗中不可能完成的實驗,也可以通過反復改變某個參數的值,來觀察另外其他幾個變量對整個電路的影響。除此之外,沒進行一次實驗就需要做出一次總結,總結自己哪些方面有成績,失敗之處要如何改進等等。
七、結束語
對待高中物理實驗這一最基本的教學內容,教師必須讓學生明白其中的重要性,在教學過程中,教師要教會學生如何正確地選用電表、如何高效地組裝器材、如何最大限度地降低誤差;還要培養學生正確地使用實驗數據和正確地處理實驗數據的能力,培養學生在物理實驗中的發散思維和時??偨Y的習慣。endprint