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探索物理实验在教学中的地位再现——从微安计改装为欧姆表谈起

时间:2007-3-30栏目:物理论文

泉港一中物理组  刘素开

传统物理实验教学模式是教师的理论讲授和学生的大量练习相结合,基本上由教师手把手讲授实验步骤、实验要求、实验注意事项,真正由学生自己探索问题、解决问题、总结实验观点、实验结论的太少了。实验在教学中的重要地位被淡化了,这样无助于培养学生的知识能力结构和非智力因素的发展,学生的综合素质得不到充分体现。
实验以其形象、生动、形式多样,蕴藏非常活跃的因素,需要严谨、踏实的治学态度,为学生提供全面发展和个性发展的空间,活化知识结构和训练思维空间,塑造完善品格和为以后从事科研工作打下坚实基础。
在物理新教材中《从微安计改装为欧姆表》一文中仅从理论上予以研究,本人试着从理论分析和实践相结合的角度入手,给予学生充分的自主权。通过这个实验使学生了解科学实验的一般思路和研究方法,锻炼了学生刻苦耐劳的毅力和严谨治学的态度,取得了学生的共识。
在实验中力求贯穿如下教学原则:
一、 教师的主导作用与学生的主动性相结合的原则
创设实验条件,让学生自主性学习实验操作规程和能力训练目标。让学生懂得万用电表的使用,能掌握测量电阻、电流、电压的方法,懂得一些常用电子元件的测量方法、电子器材的操作测量,掌握电烙铁的焊接技术,印刷电路板的制作与加工,化学用品的使用,电动器具的使用和安全注意事项。
二、 科学性和思想性原则
培养学生严谨的科学态度和工作方法,深谙电路理论知识是我们的目标。强调电路原理的解读,强化实验的各个环节有条不紊地进行,包含各种仪器仪表的使用、电子元件的测量、电路的焊接和联接、实验数据的测量、表头面板的绘制,需要学生的细心、耐心和恒心。在长期的实验中,思想上会有一些波动和挫折感,适时地进行个别引导是必要的,总体上应进行一些科学家的成长故事的讲座,使学生产生共响,从而深化实验的教学过程。
三、 循序渐进和因材施教的原则
    要充分了解学生的认识规律和心理特点,进行成功教学方法。在实验中会有迷茫失措的时候,困难会时时困扰每一个学生,发挥成功教学方法的优越性,分阶段进行各个实验环节,使学生在每个阶段都有成就感,体验成功的快乐蕴藏于每一次的成功中。第一阶段:实验器材的准备阶段。包含微安计、电阻、电容器和二极管的准备 和电路板的制作。第二阶段:电路的焊接、连接和元件的测量使用。第三阶段:仪表的装配、调试、安装阶段。
四、 自主式原则
    自主理解控制实验条件、探索物理规律的思维方法,强化图象处理的技能训练,学习排除简单故障的实验方法,不通电电阻测量法,通电电压、电流测量法的应用,认识总结实验技术。
1、 实验仪器设备准备阶段
微安计、直流电源、变阻器、变阻器、电阻、微调电阻50mm*50mm的印制电路板、化学用剂fecl3、电动钻(含0.8mm钻头)、万用电表、电解槽、透明胶、电池盒、螺丝、组合工具。
2、 实验实施操作阶段
  ①、根据电路原理图设计绘制电路板,把需要的电路布线结构用透明胶贴上,放入加热的30-50度的fecl3溶液中腐蚀,一个小时左右腐蚀完毕,放入水槽冲洗凉干,用0.8mm钻头在需要连接元件的地方钻孔,用砂纸擦亮铜箔,用电烙铁熔化焊锡均匀涂于铜箔表面,均匀分布焊锡,保护钢箔不被养化.②、根据电路原理图焊接有关元件和连接线路,检测电路各部分是否正常,分为通电测试和不通电测试.③、调节变阻器确定四个是量程的中值电阻,用已知电阻代替电阻变阻箱.④、绘制表头面板刻度。调节变阻器的电阻分别为1、2、3、5、10、15、20、25、30、40、50、100、150、200、250、300、400、500等,根据指针所在位置确定面板刻度。
3、 调试、校对、实验完成阶段
自制小木盒,定好微安计表头及面板印制电路板、电池盒,对实验成品进行外观方面的设计、美化。小组之间进行比较、评测,互相验证,评出最佳设计奖、最佳实验方案奖、优秀论文奖等,鼓励先进,鞭策后进。
  通过上面实验,与大纲相符合,调动了学生的个性、自主性和创造性,增强主人翁精神,从被动接受知识到主动获取知识过程的转化,增添成就感,强化成功教学理论,把老师的示范性和学生自主性联系起来,利用学生间的人际关系和群体作用,引导学生工作中的分工与合作,加强相互交流和观摩,有利于个别指导和群体指导的融会贯通,防止一味的“填鸭式”教学模式的滥用,有助于学生综合素质的全面提高,深化素质教育理念,全面提高教育工作教学水平。

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