教师如何培养学生的实验能力的探讨的论文

时间:2021-08-31

教师如何培养学生的实验能力的探讨的论文

  一、在具体实验中有意识地培养、训练学生的物理实验思想方法

  1.“控制变量法”:如牛顿第二定律、欧姆定律、电阻定律、“探究单摆周期与哪些因素有关”等实验。

  2.对比法:如通电自感和断电自感实验中,两盏灯泡发光情况的对比等。

  3.转换法:如:碰撞中的动量守恒实验,需要测量瞬时速度,而在我们很多学校没有这样的条件,可以测量出瞬时速度,在我们平时的实验过程中,就可以根据平抛运动的规律,把瞬时速度的测量转换为水平方向位移的测量。又如在“测定玻璃的折射率”的实验中,本应测量入射角和折射角,再根据n=sini/sinr求出折射率,但角度不容易测准确(一般所用的量角器的最小分度是1°,并且测角度时顶点很难对得特别准确),而通过做辅助线的方法可以把测角度转换为测线段的长度,提高了测量的准确度。以及焦耳定律、电容充放电、布朗运动等。

  4.替代法:如“互成角度两个共点力的合成”,用天平称物体的质量、电阻的测量等,古代三国时期曹冲称象的故事也是替代法的典型实例。

  5.累积法:如“用单摆测重力加速度”中周期的测量,测一张纸的厚度、用刻度尺测金属丝的直径等等。

  6.留迹法:像平抛物体运动的轨迹、小球落地的位置、小车运动的位移等,采用复写纸、喷墨水、打点等方法,就能较准确地记录它们的位置。

  7.放大法:如:用力捏截面为椭圆的玻璃瓶使其形变,及茶杯放在桌面使桌面发生形变实验,卡文迪许扭秤实验等。

  二、有意识培养、训练学生在数据处理中运用表格法、图像法的能力

  如:图象法应着重训练学生:①搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量,明确要描述的是哪两个物理量之间的关系;②区别图线与物体实际运动的轨迹。如,区别s-t图象与物体实际运动的轨迹;③根据实际问题灵活地建立坐标系,确定两个合适的物理量来作出图象;④从物理意义上去认识图象,由图象的形状看出物理过程的特征,由截距、斜率、图线所围的面积、两图线交点等有特殊意义的方面看出其中隐含的物理意义。

  三、有意识培养、训练学生通过处理信息得出结论的能力

  如何培养学生从实验现象和数据中找出规律性的东西?这就要让学生学会并掌握一些物理分析方法:比如最常用的实验归纳法和图象法。

  1.归纳法:例如,在《楞次定律》教学中对实验现象的分析、归纳得出结论的过程,学生通过实验记录了“电流表指针偏转方向”,接着在老师的引导下,学生对第一次实验现象,按表中标的序号顺序对各项进行推理、分析、对比、归纳得出“当穿过线圈的磁通量增大时,感应电流的磁场方向跟磁铁的磁场方向相反”。对于第2、3、4次实验现象的推理、分析、对比、归纳得出结论,学生就会将第一次的`方法迁移,较快且轻松地得出正确的结论,同时进一步引导学生对4次实验结论进行归纳、概括出总结论——楞次定律。在课堂教学中要充分利用教材中的有限资源,使学生“归纳”的水平逐渐提高,逐渐内化。

  2.图象法:首先,要让学生理解图象的意义;其次,要慢慢展示运用图象法的全过程,为学生提供模仿的机会;再次,多创造让学生独立运用图象法处理数据得出结论的机会;最后,应特别注意培养学生在作图的过程中的科学精神和科学态度,严防学生根据数据描点时不认真,甚至,伪造数据,以及出现根据所描的点作图线时过于草率的现象。实际教学中,我们发现许多学生画直线太随便,甚至不用尺子而徒手画。我们教学中应让学生明白,如果在处理图象时不仔细认真,那么前面就应选用系统误差小的测量方法,选用精度高的测量仪器也就前功尽弃了。

  四、对实验过程和结果进行必要的评价和反思

  对于探究实验,得到探究结果并非完成了探究过程,关键是要对整个探究过程中的实验过程和结论进行必要的反思,例如,学生通过探究过程有哪些启示,整个过程有哪些优点,还有哪些不足,需要如何改进等等。对于科学探究的过程来说,这些分析、评价和反思都是十分必要的,也有利于提高学生的实验能力、创新能力和研究能力。

  五、在完成实验之后,如何指导学生撰写实验报告

  新课程实施后,对于物理的实验报告的撰写,有的老师还是采用以往的形式,即:实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤(含操作、记录、处理、结论)、误差分析等,没有做任何改变,我觉得与新课程理念不符。而又有的老师使用教材配套的《实验探究报告册》,所有的实验又都是相同的栏目:提出问题、猜想与假设、探究目的、实验设计、进行实验与搜集证据、实验结论、探究收获、注意事项、实验创新,显得过于呆板,实际上并非所有的实验都需要这些栏目。有些实验有猜想就不一定要再有假设,有分析就不一定要有论证。因此,对于实验探究报告的要求,笔者认为,需要哪些项目就写哪些项目,不要贪图全面,客观地由学生按照需要来写,避免出现“八股式实验报告”。

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