甘肅天祝二中 趙世全
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,很多物理規律都是通過實驗獲得的,由此可見物理實驗教學的重要性。但物理實驗教學中應培養學生哪些基本實驗能力?如何培養呢?筆者根據自己的教學經驗認為教學過程中應注重培養學生如下實驗能力。
觀察是一種有目的、有計劃、比較持久的知覺活動,是科學探究的一種基本方法。實驗教學中,引導學生觀察,明確觀察目的,掌握觀察方法,同時還可設計一些富有啟發性的問題,激發學生思維。
例如,學生在做“探究液體內部壓強的特點”實驗時,教師可引導學生從以下幾個方面積極觀察:(1)觀察微型壓強計,了解它的原理,掌握實驗操作過程。(2)把壓強計的探頭放入水中并控制深度,改變探頭方向,讓學生觀察“U”形管中液面高度差是否變化;再把壓強計的探頭逐漸深入液體中,讓學生繼續觀察“U”形管中液面高度差的變化情況。(3)控制相同的深度,把壓強計的探頭放入不同的液體中,讓學生再觀察“U”形管中液面高度差的變化情況。學生通過對實驗現象的觀察,對比分析,得出結論:在液體內部的同一深度,向各個方向的壓強都相等;深度越深,壓強越大;液體內部壓強的大小還跟液體的密度有關,在深度相同時,液體的密度越大,壓強越大。實驗不但滿足了學生的求知欲望,還培養了學生觀察實驗現象的能力。
合理選擇儀器是指學生根據實驗要求的精準性,選擇合適的基本儀器。例如,要測量一個大約1N的物體,可提供幾種不同量程的彈簧秤供學生選擇,選擇量程過大會影響測量的精確度,量程過小又會損壞器材,因此要引導學生學會正確選擇器材。
正確使用儀器即懂得儀器使用的基本要求。例如,用電流表和電壓表測量電路中的電流、電壓時,要讓學生知道:電流表必須串聯在電路中,電壓表必須并聯在電路中;電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進,負接線柱流出。在實驗中,學生只有具備了合理選擇和正確使用儀器的能力,才能順利地進行科學實驗探究。
培養學生實際操作實驗的能力,即培養學生“會拿”“會調”“會放”實驗儀器的能力。會拿是指要懂得儀器的正確拿取方法。例如,使用天平,在拿取砝碼時要用鑷子;拿溫度計時,不要用手握住溫度計的玻璃泡處等。會調是指要懂得有的儀器在使用前要做好校正和調節。
分析、歸納能力就是把實驗所記錄的數據或發生的現象進行分析比較,再根據實驗原理對各數據或現象進行科學歸納,概括出物理規律。例如,在學習“簡單機械”時,通過“開瓶器、扳手、剪刀、天平、核桃鉗”等器材,比較分析它們的共同點:都可以在力的作用下能夠繞著一個固定點轉動,從而得出杠桿的定義。學生在實驗過程中能有效培養分析、歸納、解決實際問題的能力。
總之,隨著新課改的穩步推進,教師應該大膽嘗試改革物理實驗教學,培養學生的基本實驗能力,提高物理教學成效。