嚴(yán)由洲

摘要：中學(xué)物理教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能主要包括六個方面：一是掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和使用，能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)；二是掌握中學(xué)有關(guān)實(shí)驗(yàn)的一般原理和實(shí)驗(yàn)方法；三是會正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確的結(jié)論；四是了解誤差概念，并學(xué)會初步的誤差計算和分析；五是會寫一般的實(shí)驗(yàn)報告；六是初步養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。本文試從兩個方面淺要談?wù)剬W(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；學(xué)生；實(shí)驗(yàn)技能；培養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）09-0102

一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法

1. 培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能

掌握基本儀器的使用，是做好物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)?；緝x器主要有：刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強(qiáng)計、打點(diǎn)計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)?！币寣W(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則，以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù)，在介紹這些基本儀器的使用方法時，教師應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo)：

（1）各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，并能估計被測對象的情況，選用適當(dāng)量程，避免超過量程而損壞儀器。

（2）使用測量儀器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn)，否則測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如：“對安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會調(diào)整零點(diǎn)，對游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器，還要學(xué)會零誤差修正，讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對的，零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此，必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。

（3）會正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法，關(guān)鍵是會讀出儀器的最小刻度值，會從最小刻度之間估計出一位有效數(shù)字。同時，要學(xué)會正確讀數(shù)的姿勢。如：從量筒上讀數(shù)時，眼視線應(yīng)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，從安培表、伏特表讀數(shù)時，視線應(yīng)與刻度盤垂直，并且正對指針，估計讀數(shù)四舍五入等。

（4）根據(jù)儀器的構(gòu)造原理，掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如：天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的，因此，使用前和秤量時都要做到橫梁平衡，同時必須嚴(yán)格保護(hù)刀口，要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性，從而自覺遵守使用方法和規(guī)則；溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測量液體時，溫度計不能離開液體，而且要在溫度計內(nèi)液柱穩(wěn)定時讀數(shù)。顯然，培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能，必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器的原理結(jié)合起來，這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識，又能幫助學(xué)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。

2. 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中必須掌握的技能

（1）培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計，包括用什么物理定律、公式，電學(xué)實(shí)驗(yàn)用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量，然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)而設(shè)計好實(shí)驗(yàn)步驟，畫好記錄表格等。其次，培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn)，首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。這種技能的培養(yǎng)，從初中開始應(yīng)先有示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，然后逐步提高到由教師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。

（2）培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確結(jié)論的能力，這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。在培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù)，有的實(shí)驗(yàn)則要求在測量或操作時動作要迅速，要把握時機(jī)，如：溫度測量、電學(xué)測量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出，并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意：①讀數(shù)要及時，并馬上記錄；②要記錄完整數(shù)據(jù)，按有效數(shù)字的方式記錄；③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格，表格設(shè)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(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

（3）要使學(xué)生了解誤差概念，并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實(shí)驗(yàn)后，要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因，說明實(shí)驗(yàn)的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷，實(shí)驗(yàn)原理、裝置不完善而引起的。如：螺旋測微器零點(diǎn)不準(zhǔn)；風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差；電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法有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(shù)、改變實(shí)驗(yàn)方法乃至改換實(shí)驗(yàn)操作人員等。

偶然誤差是在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下，對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測量取算術(shù)平均值，以其平均值為最終的結(jié)果。測量次數(shù)取多少，要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小來確定。

（4）會寫一般的實(shí)驗(yàn)報告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)原始記錄和實(shí)驗(yàn)時的體會，寫出實(shí)驗(yàn)報告。實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容主要有：實(shí)驗(yàn)名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能，對實(shí)驗(yàn)報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求，書寫時，要求層次清楚，語言流暢，文字精練、正確，圖文并茂，要總結(jié)出實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)失敗的原因，使學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時能寫出自己的實(shí)踐成果，并讓別人看懂。

在批改實(shí)驗(yàn)報告時，要注意學(xué)生思維的火花，如對某個問題的獨(dú)特看法、對某項(xiàng)操作的有益建議、對實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見等，教師要給予鼓勵，并及時與之討論，讓師生都有所收獲。這樣做，既延伸了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)，使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透，又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。

（5）養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛護(hù)儀器，遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。如：做電學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源，然后拆除連接線，整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育，以免損壞儀器及發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故等。

二、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑

1. 實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課，既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，是訓(xùn)練和提高實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。

實(shí)驗(yàn)課包括演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生使用儀器，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的典范，它教給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法。如：如何正確使用儀器、安排實(shí)驗(yàn)步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理，得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中，潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。

在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的活動是多方面的，既有思維，又有操作，這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)時，教師可先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒白⒁馐马?xiàng)，然后教師在臺上做示范，學(xué)生在臺下跟著教師做，這種方法對于初中起始年級的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)。隨著實(shí)驗(yàn)技能的不斷提高，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。

2. 盡可能地將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。如：阿基米德定律、牛頓第二定律等。

3. 將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生再探討性的實(shí)驗(yàn)。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系，然后讓學(xué)生再總結(jié)出物理規(guī)律。

4. 開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識，又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。主要形式有：（1）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)；（2）組織參觀活動；（3）舉行操作實(shí)驗(yàn)競賽；（4）組織課外興趣小組；（5）舉辦物理科技晚會等。

5. 實(shí)驗(yàn)考查?？疾榈男问接校海?）書面實(shí)驗(yàn)考試；（2）實(shí)物實(shí)驗(yàn)操作的考查。

總之，學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)需通過多方面的長期培養(yǎng)，但作為中學(xué)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，上述所論及的內(nèi)容是最主要、最基本的。因此，抓好上述的技能培養(yǎng)是抓住矛盾的主要方面。本文只是談一些筆者的粗淺體會，偏頗之處，在所難免，若有不當(dāng)，敬請批評。

（作者單位：江西省尋烏二中 342200）