浅谈数字化实验教学

毕联忠

（秦皇岛市海港区教师进修学校，河北 秦皇岛066000）

物理是一门以观察和实验为基础的自然科学，实验是物理教学的基础，许多科学发明创造都源于实验。作为一名物理教师，我们在教授物理知识的同时，如何能巧妙地设置导入实验，有效地改进演示实验，如何让创新在实验教学中出彩，是初中物理教师正在探索的课题。

1 巧设导入实验，激发学习兴趣

导入实验能够为学生呈现一个个生动形象、令人惊奇的物理现象，它能唤醒初中生强烈的好奇心和求知欲。教师在物理教学中，如果能打造出一个有效、精确、完美、充满惊奇的导入实验，就能够把学生的注意力吸引到课堂上来，引发他们的直觉兴趣，为后面的学习营造良好的氛围。例如，在引入“流体压强与流速关系”时，我用一根洗衣机废旧排水管，将一些彩色碎纸屑放在桌上，一手拿管，使口对着纸屑，另一只手握住管中间甩动，使管在水平面做圆周运动，纸屑会被吸走。如此有趣的导入实验，不仅引发了学生的浓厚兴趣，而且通过直观的实验现象更容易使学生发现问题。可见，教师将授课内容和实验巧妙地结合起来，创设新奇有趣的诱发情境，就能激发学生的学习兴趣和愿望，使学生顺利进入新授课的学习。

2 设计学生实验，优化实验教学

学生实验的目的旨在培养学生的动手能力、观察能力、逻辑思维能力，因此，在实验教学中，重视学生的主体角色尤为重要。千篇一律的教师做、学生看的做法很容易使学生对物理实验失去兴趣，特别是对“照本宣科”的实验失去新鲜感，从而影响物理实验教学的效果。因此，教师要善于思考，勇于实践，对实验教学进行创新。针对我校物理实验器材的配备条件，在力所能及的条件下，我将某些验证性实验改为探究性实验，将课堂演示实验改为学生实验，让学生对实验获得更加清晰的印象，使他们既学到了物理知识，又培养了实验能力，提高了他们的学习兴趣和主动性。

3 重视课外实验，发展科学素养

初中物理教材的许多单元后都附有一些“小实验、小制作”,教师应要求、帮助学生通过这些小制作，去消化、吸收所学的知识和方法，做到学以致用，从而真正使学生把死的知识变成活的应用，在学习中应用，在应用中学习。但在当前的升学竞争压力下，物理课外小实验真正开展的却很少。新标准对课外实验十分重视，八年级物理教材有课外实验约28个，课外实验作为学生的一项拓展作业，作为物理教师，应引起足够的重视。例如，在学过弹簧测力计的内容后，指导学生“制作橡皮筋测力计”的课外实验；在学过电磁铁后，指导学生做“用电流使铁钉磁化”“自制电铃”的课外实验；在学习了声音的性质以后，指导学生“自制小乐器”；在学习了凸透镜成像特点后，指导学生“自制照相机”等，以深化和巩固知识，同时锻炼学生的动手实践能力。

4 物理教师要重视学生实验技能培养的方法

4.1 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矗基本仪器主要有：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。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”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使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导。

4.2 培养学生进行实验过程必须掌握的技能

4.2.1 培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能

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。如力学实验中的支架滑轮的安装、牵引线的走向、斜面的架设等，有时要对一些仪器做机械调整或电气调整，电气调整如：使用气垫导轨前必须先调水平位置；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、支回路分别用一种颜色。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，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。

4.2.2 培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力

这是实验能否成功的关键。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。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：（1）读数要及时，并马上记录；（2）要记录完整数据，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内容。

4.2.3 要使学生了解误差概念，并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；电表指针不对准零刻度等。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。例如将物体放在天平左、右盘上，分别称衡，可以发现天平不等臂引入的误差。又如精密测量同一单摆在不同摆角的周期值，可以发现周期与摆角有关。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。测量次数取多少，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等，应当多测量几次。

总之，物理教学不但要传授知识，更重要的是要体验科学探究的乐趣，领悟科学的思想方法，培养学生的创新思维能力。作为物理教师，应解放思想，大胆尝试，积极探索创新，使学生在物理课中，感受到实验的魅力，体验到学习的乐趣和物理课的精彩。

［1］张芳.初中物理创新思维培养探微[J].中学理科,2008（07）.

［2］邓春燕.浅谈物理创新思维能力的培养[J].南方论刊,2005（07）.