0.2 物理实验课的任务及主要教学环节
0.2.1 物理实验课的任务
根据国家教育部颁发的《高等工业学校物理实验课程教学基本要求》的规定,物理实验课的具体任务如下。
(1)通过对物理实验现象的观察、分析及对物理量的测量,学习物理实验知识,加深对物理学原理的理解。
(2)培养与提高学生的科学实验能力,其中包括:
①能够自行阅读实验教材和资料,作好实验前的准备;
②能够借助教材或仪器说明书正确使用常用仪器;
③能够运用物理学理论对实验现象进行初步分析判断;
④能够正确记录和处理实验数据,绘制曲线,说明实验结果,撰写合格的实验报告;
⑤能够完成简单的设计性实验。
(3)培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真的工作态度,主动研究的探索精神和遵守纪律、爱护公共财产的优良品德。
0.2.2 物理实验课的主要教学环节
为达到物理实验课的目的,学生应重视物理实验教学的三个重要环节。
(1)实验预习
课前要仔细阅读实验教材或有关的资料,基本弄懂实验所用的原理和方法,并学会从中整理出主要实验条件、实验关键及实验注意事项,根据实验任务画好数据表格。有些实验还要求学生课前自拟实验方案,自己设计线路图或光路图,自拟数据表格等。因此课前预习的好坏是实验中能否取得主动的关键。
(2)实验操作
学生进入实验室后应遵守实验室规则,按照一个科学工作者的标准要求自己。井井有条地布置仪器,安全操作,注意细心观察实验现象,认真钻研和探索实验中的问题。不要期望实验工作会一帆风顺,在遇到问题时,应看作是学习的良机,冷静地分析和处理它。仪器发生故障时,也要在教师的指导下学习排除故障的方法。总之,要将着重点放在实验能力的培养上,而不是测出几个数据就以为完成了任务。对实验数据要严肃对待,要用钢笔和圆珠笔记录原始数据。如记错了,也不要涂改,应轻轻划上一道,在旁边写上正确值(错误多的,需重新记录),使正误数据都能清晰可辨,以供在分析测量结果和计算误差时参考。不要用铅笔记录原始数据,自己留有涂抹的余地,也不要先草记在另外的纸上再誊写在数据表格里,这样容易出错,况且,这已不是原始记录了。希望同学们注意纠正自己的不良习惯,从一开始就不断培养良好的科学作风。实验结束时,将实验数据交教师审阅签字,整理还原仪器后方可离开实验室。
(3)实验总结
实验后要对数据及时进行处理。如果原始记录删改较多的,应加以整理,对重要的数据要重新列表。数据处理过程包括计算、作图、误差分析等。计算要有计算式,代入的数据都要有根据,便于别人看懂,也便于自己检查。作图按作图规则,图线要规矩、美观。数据处理后应给出实验结果。最后要撰写出一份简洁、明了、工整有见解的实验报告。这是每一个大学生必须具备的报告工作成果的能力。
实验报告内容包括:
①实验名称——实验项目或实验选题。
②实验目的——实验所希望得到的结果和希望实现的目标。
③实验原理——简要叙述有关物理内容(包括电路图、光路图或实验装置示意图)及测量中依据的主要公式,式中各个量的物理含义及单位,公式成立应满足的实验条件等。
④实验步骤——写下主要实验步骤。设计性实验的步骤应详细写明,还要注明注意事项。
⑤数据表格与数据处理——记录中要有仪器编号、规格及完整的实验数据。要完成数据计算、曲线图绘制及误差分析。最后写明实验结果。
⑥分析与讨论——对实验进行合理的评价。可以是实验中现象的分析,对实验关键问题的研究体会,实验的收获和建议,也可以是思考题的解答。