黃輝煌
摘 要: 物理實驗是高中物理教學(xué)的重要組成部分,然而學(xué)生在進行實驗的環(huán)節(jié)存在一些問題,比如沒有進行實驗預(yù)習(xí),隨意擺弄儀器,缺乏數(shù)據(jù)處理能力,等等,本文對這些問題進行分析并向?qū)嶒灲處熖峁┮恍┙虒W(xué)建議和解決辦法,希望能夠提高高中生的物理實驗綜合能力。
關(guān)鍵詞: 高中生 物理實驗 問題 解決辦法
實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),物理實驗更是貫穿整個高物理教學(xué)中,是物理教學(xué)的重要有機組成部分。物理實驗對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)是方方面面的,比如動手能力,觀察能力,邏輯思維能力,運算能力,等等。物理實驗做得好壞更是關(guān)系素質(zhì)教育的開展和落實,以及學(xué)生物理素養(yǎng)的培養(yǎng)。然而,高中生在實驗過程中,存在一些問題和不良習(xí)慣,這些問題和不良習(xí)慣對于實驗器材的保護,實驗結(jié)果的準確性都有一定影響,甚至可能影響實驗的進行和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。為了更好地指導(dǎo)學(xué)生進行物理實驗,培養(yǎng)他們的良好習(xí)慣,本文列舉幾種常見問題并加以分析提出解決辦法。
一、進入實驗室不聽從實驗教師的指揮,隨意擺弄實驗器材和藥品。
物理實驗課為學(xué)生提供了動手實踐、認識新事物的機會。相較于其他理論課,學(xué)生對此充滿興趣和好奇心。
在日常的學(xué)生實驗中,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)某些學(xué)生一進入實驗室,在不知道各種實驗器材的原理及使用方法和實驗藥品的性質(zhì)之前,便迫不及待地拿起儀器和藥品擺弄起來,這種習(xí)慣非常不好,同時存在嚴重的安全隱患及后果。一是弄壞實驗儀器,危及學(xué)生的人身安全。比如電學(xué)實驗中,要用到220V的交流電、感應(yīng)圈的高壓放電等都是比較危險的,學(xué)生如果不聽從老師的指示,就隨意擺弄這些儀器,那么很有可能出現(xiàn)安全事故。另一個是實驗課動手操作前,實驗教師往往都會講解該實驗的注意事項,如果學(xué)生只顧著擺弄器材,那么他的注意力就沒有集中在實驗教師的講解上,可能導(dǎo)致接下來的動手實驗沒辦法按要求完成。
針對以上現(xiàn)象,實驗教師要及時制止這種情況的發(fā)生。對于學(xué)生這種好奇心,這樣隨意擺弄儀器和藥品,我認為教師在進入實驗室前,應(yīng)該先對實驗器材和藥品加以詳細介紹并展示實物,以期適當降低學(xué)生的好奇心理,更有利于學(xué)生對實驗器材的熟悉。同時教師要加強實驗室的安全紀律教育,使學(xué)生的行為符合安全操作的要求。此外要注重一些良好細節(jié)的養(yǎng)成,比如實驗之前要檢查儀器和藥品是否齊全,有無損壞,結(jié)束實驗后要整理好儀器和藥品等,教師應(yīng)該在日常活動中,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生良好的做實驗的習(xí)慣。
二、實驗課前沒有準備實驗理論,過于依賴教師的講解和演示。
任何實驗,無論是觀察性實驗、驗證性實驗還是探究性實驗,都是有目的、有原理、有步驟的,都要進行相關(guān)實驗理論準備,否則實驗將是盲目的。學(xué)生如果實驗前不先了解實驗原理,就不能深刻理解實驗所采取的方法和預(yù)期目的,做實驗就只能跟著實驗教師的演示一步步地操作,這樣就變成了“模仿”實驗,知其然而不知其所以然,失去了實驗本身的意義。其實,古往今來很多物理現(xiàn)象和物理規(guī)律都是物理學(xué)家在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的,如果不理解實驗的原理及各個物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系,那么談何在實驗中獲得發(fā)現(xiàn),談何培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
因此,我認為實驗教師在實驗課之前,應(yīng)當要求學(xué)生認真預(yù)習(xí)有關(guān)實驗內(nèi)容,明確實驗?zāi)康?,熟悉有關(guān)實驗原理、操作步驟和方法,做到理論明白、操作清楚,并要求學(xué)生寫好實驗預(yù)習(xí)報告,沒有預(yù)習(xí)報告者,不得進入實驗室。此外在確保安全可靠的前提下,分組實驗時盡量不要每一個實驗步驟教師都演示出來,應(yīng)該讓學(xué)生自己獨立完成,防止學(xué)生養(yǎng)成依賴的習(xí)慣,給學(xué)生獨立思考的機會,教師的作用更多的應(yīng)是在學(xué)生實驗過程中,對于學(xué)生的疑問加以解答并指導(dǎo)實驗過程。
三、實驗時重實驗操作過程,輕數(shù)據(jù)處理、誤差分析及實驗后的反思。
初中物理實驗,大部分都是觀察性實驗,而高中物理相當多的是要求定量的實驗,這就要求學(xué)生分析和處理實驗產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù),這些實驗數(shù)據(jù)蘊藏相當豐富的信息,而且對于這些數(shù)據(jù)的處理需要綜合運用各種數(shù)據(jù)處理的方法,比如圖表法、圖像法、數(shù)學(xué)方程式等,這些方法不僅可以用來處理物理問題,而且對于其他社會、經(jīng)濟以至人文學(xué)科都是有用的。
最近上海、浙江高考改革,要求一些哲學(xué)、心理學(xué)專業(yè)也要選考物理,這有一定依據(jù)。因為物理數(shù)據(jù)處理對于培養(yǎng)學(xué)生和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)相當有幫助。而反觀剛剛接觸高中物理實驗的學(xué)生,大多仍滿足于實驗過程的完成及對實驗現(xiàn)象的感性認識,而對實驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)缺乏足夠重視。有的學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)不加以處理甚至不記錄實驗數(shù)據(jù),這對他們以后進一步學(xué)習(xí)物理相當有害??v觀整個實驗過程,如果學(xué)生沒有對實驗數(shù)據(jù)進行處理,就不能得到實驗所要的結(jié)論,也不能發(fā)現(xiàn)各個物理量之間的聯(lián)系,實驗過程就不完整了。更進一步說,如果學(xué)生不進行數(shù)據(jù)處理,就缺乏運算能力、思維能力、探索能力等各種能力訓(xùn)練,達不到實驗所要取得的培養(yǎng)學(xué)生能力的預(yù)期效果。
通過以上分析,我們知道數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng)對于學(xué)生來說非常重要,所以教師應(yīng)當引起足夠重視。針對這種問題教師在實驗教學(xué)中,首先應(yīng)該要求學(xué)生認真記錄實驗數(shù)據(jù);實驗結(jié)束時要對學(xué)生的數(shù)據(jù)進行檢查,防止學(xué)生為了實驗結(jié)果而湊數(shù)據(jù);實驗后更是要重視實驗報告完成情況的檢查,強調(diào)實驗誤差分析及實驗后的反思。
另外,對于剛接觸物理實驗數(shù)據(jù)處理的高中生來說,在數(shù)據(jù)處理能力不足的情況下,要從以下兩方面加強培養(yǎng)和訓(xùn)練:第一,加強數(shù)學(xué)方法在數(shù)據(jù)處理中的運用的訓(xùn)練,比如訓(xùn)練學(xué)生在數(shù)據(jù)記錄中習(xí)慣使用圖表法,因為圖表法能比較簡潔、有規(guī)律地記錄數(shù)據(jù)并直觀反映數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。在數(shù)據(jù)處理中要讓學(xué)生靈活選擇作圖法和方程式法,并確保運算的準確性。第二,訓(xùn)練學(xué)生的誤差分析能力,讓學(xué)生學(xué)會找出實驗的偶然誤差和系統(tǒng)誤差的來源,只有明白了誤差的來源才能為實驗的改進和反思提供依據(jù)。
高中階段,物理實驗對學(xué)生的綜合素質(zhì)提出了更高要求,一進入高中階段教師就要開始注意培養(yǎng)學(xué)生的良好實驗習(xí)慣,對實驗中出現(xiàn)的問題要及時發(fā)現(xiàn)和糾正,為學(xué)生以后從事科學(xué)活動打下良好基礎(chǔ),以使學(xué)生受益終身。