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中学物理实验对教师的要求

邓玉泉 2006/12/26

   物理学一门以观察和实验为主的科学。物理实验不仅是建立牧师理论的源泉,也是检验各种牧师学说、假说正确与否的唯一的标准。为了把“素质教育”落到实处,以利于培养全面发展的社会主义人才,物理课的教学必须改革,物理实验教学在物理教学中的地位还须加强。新的形势对物理教师提出了更高要求。这些要求是:
   一、物理实验在物理教学中的重要地位
   实验不仅能使正确的理论经受检验而被证实,而且能够使错误的理论经过检验而被扬弃。众所周知,麦克斯韦根据他的电磁理论,预言了电磁波,并声称它以光速传播,但这一理论也只有通过赫兹设计的实验才得到确证。地心说流传一千多年,而热质说,以太说也流行了百多年,但最终还是由实验作出公正判断而被推翻。
   实验不但奠定了今天物理学的大厦,而且是我们研究物理的基本方法。生动有趣的实验可以激发学生的求知欲,巩固加深理解已学的物理知识,提高兴趣,增强学习的主动性和自觉性,可以启迪学生的智慧。丰富生动的实验,加强了理论的说服力,从而在培养人才方面获得更高的质量。同时,实验教学,本质上是一种创新教育,有利于培养学生的创新能力,落实素质教育。
   二、掌握中学物理各类实验的层次目标
   中学物理实验分为:演示实验、学生实验、课外实验。
   演示实验是以教师演示,学生观察所进行的实验。这要求教师能够借助于实验帮助学生揭示有关物理现象和规律。学生实验是以学生动手为主的实验,这要求学生“通”,即技能熟练(仪器的选择、安装、调试、操作规范科学等等);“知”,即掌握实验原理、方法、步骤、数据及误差处理以及结论等等。课外实验属课外活动内容,要求学生能进行简单的制作或现象的验证,以达到锻炼学生动手能力及开拓视野的目的。
   三、有较强的实验操作能力和指导验证实验的能力
   现代物理实验教学手段和设备都比近代物理实验的开山祖—伽俐略那是强多了。而随着这些手段和设备的加强和更新,教师的业务素质也必须与时代同步。这就要求教师具有较强的实验操作能力和指导组织实验的能力。
   1、要熟悉实验器材、设备的用途和使用方法。如幻灯机、录放机、VCD机及各种实验仪表等等;
   2、要有及时排除故障能力,确保实验流畅;
   3、对于偶发的现象,教师要给出科学的解释,不能搪塞了事。因为有些物理重大发现是在偶发现象中获得突破。如诺贝尔物理学奖获得者—伦琴(1885年发现X射线)之前,克鲁斯克就曾发牢骚说他放在阴极射线管附近的底片坏了,没有想到是X射线在作怪,当时的勤纳德和其他一些德国物理学家已经注意到克氏管附近的荧光,但他们却没有审查这个奇怪的效应,直至1895年11月,一个偶然的机会,伦琴用克氏管实验时意外发现了这种神奇的射线。可见,利用偶发现象,可培养学生一丝不苟而不是不求甚解的精神。
   4 正确处理实验数据。如在用伏安法测电阻的实验中,被测电阻在实验过程中,既与我们采取的接法(内接法、外接法)有关,也可能随实验进行而受温度的影响。所以要采取取平均值方法,以减小偶然误差。
   5、要具备良好的实验习惯和独特的设置实验的思维方法。这对学生能力的形成有着积极的、潜移默化的影响作用。如在讲“磁场对电流的作用”一节时,磁场看不见,对电流如何作用,学生不好理解,笔者曾设置如下实验:
   方法:将白炽灯接在照明电路中,闭合开关,并将磁铁靠近灯泡,可见到:灯丝抖动并发出“咝咝”响声。
   解释:因灯丝通入的是交流电,故灯丝在周期性变化的磁场力作用下抖动并发声。
   结论:磁场对电流有磁场力的作用。
   6、要会改进实验、创造实验、自帛实验教具。首先,这对实验器材缺乏,经费紧张的学校至关重要,其次,在物理教材中有许多插图,对于没有良好看书习惯的学生而言,这些插图可以说是“死”的画面,理解它的含义颇费力。实际上,有不少插图可以制成实验,搬上讲台,既便于观察对比,理解含义,又能让学生增强实体感。还有,可借助多媒体等现代手段,编制课件(如α粒子散射过程的动画模拟,用C语言演示机械波的形成),这要求教师具备一定的编程基础。
   四、要具备实验教学与其他学科间的相互渗透的能力
   目前,存在一种不良倾向,重物理成绩,轻素质培养;重物理教材,轻与其他学科的渗透。实验教学也有此弊端,这是违背物理教学大纲规定的。物理学研究成果的取得,本身需要借助于许多学科的知识和成果。教师要自觉站在“育人”的高度上,使物理实验教学与其他学科相渗透,这样有利于学生把握知识的相互联系和整体结构。

  

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