第一论文网免费提供教育技术学论文范文,教育技术学论文格式模板下载

加强学生实验能力的培养

  • 投稿彻悟
  • 更新时间2015-09-14
  • 阅读量762次
  • 评分4
  • 15
  • 0

湖北省黄石市有色一中(435005)潘艳玲 张怡

1有计划和针对性地培养学生的实验能力

学生实验能力包括设计实验计划、观察实验操作、处理实验数据、分析与总结实验结果。它的形成和发展是循序渐进的,不是每个实验都能把各种能力同时培养起来的。教师首先要根据教学大纲和教材,将每个实验认真分析后,确定每个实验要着重培养学生哪些方面的能力。例如,在使用常用的测量仪器——直尺、天平、弹簧秤、压强计、温度计、电流表、电压表、万用电表时,就应该着重培养学生的观察能力、操作能力及数据处理能力。

学生实验能力的培养要循序渐进、逐步深入。例如,电磁打点计时器在实验《测匀变速直线运动的加速度》、实验《验证牛顿第二定律》和实验《验证机械能守恒定律》中都会使用到。在做第1个实验时,由于学生对仪器比较生疏,操作时会很缓慢,出现这样或那样的错误。在做第2个实验时,就要要求学生在仪器的安装及使用操作过程中不应再有原则性错误,不过在具体细节上允许出现些偏差。第3次实验,就要要求学生在规定的时间内正确无误地将实验仪器安装并调试好。

2培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数。在介绍这些基本仪器时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导。

2.1选择仪器量程

必须要求学生在使用各种基本仪器前,弄清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程的仪器,避免超过量程而损坏仪器。

2.2调节或校正零点

对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要保持零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

2.3正确读数

要让学生掌握读数的方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:用直尺测量时,为避免视差,应使尺面垂直被测物的表面进行测量,眼睛对正刻度线读数;用游标卡尺测量时,应注意保持卡尺与被测面垂直;从安培表、伏特表上读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针。

2.4根据仪器的构造原理掌握其使用方法和使用规则

如:天平是根据杠杆的平衡条件制成的,因此,使用前和称量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而掌握正确使用方法自觉遵守使用规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器。只有理解了仪器原理,使用起来才会更加灵活。

3培养学生进行实验操作必须掌握的技能

3.1掌握实验的一般原理进行实验设计

首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用不同颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,应先做示范,让学生模仿学习,然后逐步提高要求到由教师讲述方法及注意事项,再由学生独立安装、调整。

3.2正确记录实验数据并分析得出实验结论

要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量等。读取和记录数据必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整的数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等。

进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,如:数据说明了什么?与理论计算有何偏差?实验过程为何这样设计?实验结果的物理意义(结论)是什么?对一些成绩优良的学生,还可以让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生,许多深一层次的问题都可以在这里分析研究,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固了知识与技能。

3.3学会初步的误差计算和分析

实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准、风的吹动使天平产生误差、电表指针没有对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。

偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。测量次数的多少,要根据偶然误差对被测量影响的大小来确定。如:测量值的有效数值较小时或测量值变动较大时,应当多测量几次。

综上所述,要培养学生这方面的技能,必须让学生认识误差。首先要发现误差的存在和来源,其次是确定减少误差的方法。

4教师应发挥示范作用

在进行学生分组实验时,即使学生按照教师的要求在实验前做好预习准备工作,对仪器的操作步骤也比较清楚,但一旦接触到实验仪器,仍会束手无策。因此,实验前教师应对如何正确操作仪器进行示范,必要时强调说明不按规范操作会造成什么后果。尤其在学生进行操作的过程中,要抓住典型事例向学生反复示范。讲清仪器的基本原理,以及可能出故障的情况,启发学生自己排除故障。这样一来,学生不仅学到了知识,而且还锻炼了自己分析和解决问题的能力。

在实验课上,学生是活动的主体,教师要充分发挥其主导作用,要认真观察学生实际操作的全过程,仔细分析实验中存在的问题,及时给予指导。特别对于基础薄弱、动手能力差的学生,要耐心指导,引导他们分析出现问题的原因,指出改进的方向。

5培养学生良好的实验习惯

5.1做好实验前准备工作

实验操作的全过程包括仪器调节、操作观察、数据记录、仪器整理。教师要有意识地培养学生良好的实验习惯,严格按基本实验仪器的使用要求来操作,使之形成科学的实验素养。实验前都要对仪器进行预备性调节,根据需要,有的仪器位置安装底座要水平,有的要垂直。各仪器之间的联系也应满足一定要求,如:电学实验中,电路连接要正确,还要考虑到观察、操作、检查的方便,要养成先检查电路,然后再闭合开关的习惯;光具座上的仪器应保持共轴;测量仪表必须先进行零点调节,当某些条件变化影响到零点时,要重新调整零点。对待实验课要养成先认真阅读实验课文,作好预习再动手实验的习惯。

5.2不要草率地做实验

有的学生为了抢时间,实验时草率从事,这样做是十分有害的。因为要达到实验的各项目的,完成各项基本训练,就要使学生领会操作方法,增加对实验过程的注意。许多实验要求在相同的条件

下重复测量,有时要改变某一条件再进行测量,都需要认真观察实验现象,记录数据,并注意发现问题,匆忙、草率地做实验是难以达到实验训练的要求的。

5.3正确对待实验结果

要让学生对自己的实验结果具有信心,不要盲目相信别人的数据,更不能随便更改实验数据或抄袭别人的数据。实验误差过大时,要冷静地分析原因,要鼓励学生与教师讨论问题。

5.4要爱护教学仪器

要让学生了解实验仪器的作用、性能,并学习正确使用的方法。乱动教学仪器和不敢用实验仪器都是要克服的毛病。实验结束后要求学生整理好实验仪器,检查仪器零件是否有丢失和损坏,并应及时报告。

收稿日期:2014-03-17