做好物理实验教学的六环节

物理是一门以观察和实验为基础的自然科学,许多物理知识是在观察和实验的基础上认真总结和思考得来的。在物理教学过程中,如能正确地演示或指导学生实验,对学生掌握知识、运用知识起着很大的积极作用,同时还能激发学生求知欲望。那么一堂完整的物理实验课,应做好哪些环节呢?

1 观察和了解

观察和了解是所有实验的第一环节,包括对实验器材的选取、器材的使用规则、器材的使用范围以及器材的精确度等。例如,测量教室的长度是选用米尺还是选用皮尺呢?因为测量工具的米尺和皮尺,最显具的特点是它们测量范围――量称不同。如果用米尺就必须采用重复测量的方法,即使方法和操作都正确,但仍加大了实验的误差。而皮尺可以一次性测量,有效地减小误差。使用前,还用“看”它零刻度的位置,零刻度是否磨损以及它的分度值。这些因素直接关系到是否操作恰当,读数是否准确的问题。

在体温计的使用上,体温计作为一种特殊的温度计,它有着与其他温度计明显的不同点。1)量称不同:其他温度计量称一般是从-100 ℃～100 ℃甚至更大。而体温计的量称只是从35 ℃到42 ℃。2)构造不同:体温计有一纤细的缩口而其他温度计没有,构造不同导致使用上的不同,体温计读数时可以离开被测物,而其他温度计不允许。更应值得注意的是:每次使用体温计之前,要看水银柱是否退回玻璃泡,如果没有,需甩几下,否则使用时可能导致数据的不真实。

2 调整或调节

调整或调节是进行实验的一个准备阶段,调整或调节的正确与否对实验的成功有决定性的作用。对部分需要“调”的实验仪器,应注重怎样正确地“调”。最好当学生的面示范一次或几次。在电流表或电压表的机械调零上,由于电流表或电压表长期的使用、运输等因素,使指针不能准确地指回零刻度处,一般都采取机械调零的办法:先找到刻度盘中下部找到调零的螺丝,用平字起,慢慢旋动,使指针指回零刻度处,操作的过程中,眼睛应始终盯住刻度盘,旋动的手腕要用力均匀。

3 做实验

做实验是学生实际动手操作参与实践的具体过程。每一种仪器都有它的使用规则和要求,应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时,应先通过教师的检查,避免一些不必要的损坏和意外。在用电流表测量电路电流的连接电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程(在不能确定的情况下,可以采用点触或试触的方法),不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然,可以事先将电路图画好,然后按电路图连接达到操作时降低难度的目的。这个过程中必须得到教师的检查同意以后,方才可闭合开关进行实验。否则一旦电流表的正负接线柱接反或电路中发生短路现象,很容易烧坏电流表。

在做观察水的沸腾实验时,就应特别注意酒精灯的正确使用。酒精灯作为一种加热工作,它的构造限定了它的使用方法,不允许用酒精灯去引燃另一盏酒精灯,使用完以后,不能用嘴去吹灭酒精灯,而应用灯帽盖灭。操作过程如果不当或不慎,使洒出的酒精燃烧,不可用水浇,因为酒精的密度小于水的密度,燃烧着的酒精易漂浮在水面上,随水流动,容易发生火灾,而用湿布盖灭(隔绝空气的办法)等。

4 准确读取和记录实验的数据

在实验中正确的读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和差的了解,加强学生对动手操作的掌握。同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的真实结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。

5 实验总结和分析

对于记录的数据由于操作者不同、实验器材的不同、操作方法的不同等因素,可能导致同一实验结果的不同。应及时加以总结和分析,帮助学生分析哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因,与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生学习兴趣,拓宽他们的思维。例如,做动滑轮可以省一半力的实验过程中,实验的结果与理论的数值存在偏大的现象,应帮助学生指出,这并不是错误实验的原因,而是由于摩擦力存在导致的结果。

6 器材归类、整理

实验器材的适当选取,实验过程的正确操作,实验数据的准确读取,记录和分析,并不意味着实验的完整结束。实验后器材的归类、整理是各类实验的扫尾工作,也是一个不可忽视的工作,它是培养学生爱护仪器,培养学生有始有终的科学态度的重要内容。

(作者单位:河北省沧州市北石槽中学)