時(shí)間:2022-07-27 06:41:01
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本著以就業(yè)需求為導(dǎo)向,以“應(yīng)用為重”的理念.在新修訂的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱框架內(nèi),科學(xué)合理的設(shè)計(jì)了課程體系.傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),基本操作、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、合成實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立進(jìn)行的.為突出“應(yīng)用”主旨,側(cè)重基本技能.我們對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化和組合.考慮到我們的生源,我們是非重點(diǎn)院校,學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)差一些,特別是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生在高中階段基本沒(méi)有接觸.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到易燃、易爆、低沸點(diǎn)、有毒、有害及腐蝕性強(qiáng)等試劑和操作.稍有不慎就有可能出現(xiàn)意外情況.因此,要想有效的提高學(xué)生科學(xué)“應(yīng)用”能力,就必須從基礎(chǔ)抓起.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的精髓說(shuō)到底還是基本操作.為此我們?cè)谟邢薜膶W(xué)時(shí)中刪掉了無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)中做過(guò)的簡(jiǎn)單玻璃工操作,適當(dāng)增加其它基本操作學(xué)時(shí),加大加強(qiáng)了最基本蒸餾、重結(jié)晶提純、熔點(diǎn)的測(cè)定、沸點(diǎn)的測(cè)定、紙色譜法、薄層色譜法等操作訓(xùn)練內(nèi)容,在此基礎(chǔ)上把分餾、水蒸氣蒸餾、減壓蒸餾等基本操作融入到制備合成實(shí)驗(yàn)中,如環(huán)己烯的制備、肉桂酸的制備“、三乙”的制備等.基本實(shí)驗(yàn)操作技能的高低既影響著實(shí)驗(yàn)的成敗,也決定著實(shí)驗(yàn)的安全性,一個(gè)接受瓶錯(cuò)誤的使用、一種試劑違規(guī)的加入,都有可能發(fā)生意外.特別是學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性及潛在危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足,部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性及主動(dòng)性,實(shí)驗(yàn)中不能很好地訓(xùn)練自己的基本操作、基本技能,存在應(yīng)付實(shí)驗(yàn)心理.而這就需要教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮.為此,我們把強(qiáng)化操作的規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)的安全性教育有機(jī)整合,順勢(shì)引導(dǎo).教學(xué)中小到雙頂絲、試管夾、噴燈、電熱套,大到整套實(shí)驗(yàn)裝置組裝都加以規(guī)范.讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中先動(dòng)腦、后動(dòng)手、先觀察、后思考,多設(shè)問(wèn)題,多問(wèn)為什么.使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下掌握基本操作技能.通過(guò)基本操作、基本技能的訓(xùn)練讓學(xué)生感性認(rèn)識(shí)到其中的重要性和特殊性.激發(fā)其求知欲以及鍛煉其總結(jié)歸納的能力,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的敏感性、創(chuàng)新意識(shí)和良好的思維習(xí)慣及安全觀,為應(yīng)用能力的獲得打好基礎(chǔ),使其具備基本的科學(xué)素質(zhì).我們的畢業(yè)生大部分要到企業(yè)工作,安全教育至關(guān)重要.最近報(bào)道的江蘇昆山某輪轂生產(chǎn)企業(yè)粉塵爆炸案,造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失.究其深層次原因其中之一就是管理層沒(méi)有安全生產(chǎn)意識(shí).有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在一個(gè)特定的教學(xué)場(chǎng)所完成的.而我們正好發(fā)揮了這一優(yōu)勢(shì),把安全實(shí)驗(yàn)、安全生產(chǎn)教育貫穿始終.實(shí)驗(yàn)中也盡量不用、少用有毒有害試劑,盡量不制備有毒有害化合物,體現(xiàn)安全、綠色、環(huán)保理念.適當(dāng)減少性質(zhì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí),經(jīng)典的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)于有機(jī)化學(xué)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)有著其他方法不可替代的作用.但傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),內(nèi)容陳舊乏味,且偏多、偏雜有些現(xiàn)象并不明顯,達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)目的.對(duì)此,我們本著“少而精”的原則,選取了現(xiàn)象明顯、無(wú)毒低毒經(jīng)典的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)予以開(kāi)設(shè)并保持與理論課知識(shí)同步進(jìn)行,做到理論和實(shí)驗(yàn)很好的銜接.增開(kāi)了酸性橙﹙Ⅱ﹚染料的合成及織物的染色、咖啡因的提取等實(shí)驗(yàn).通過(guò)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性、趣味性激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新精神,將不愿意學(xué)變?yōu)槲乙獙W(xué).既開(kāi)闊了視野、又讓學(xué)生看到了在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中有機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要性.自覺(jué)的形成了渇求新知識(shí)的意識(shí).傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系因缺少開(kāi)發(fā)性綜合性實(shí)驗(yàn),不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng),也不利于學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維.通過(guò)基本操作、基本技能、簡(jiǎn)單合成、多步合成的訓(xùn)練,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能在循序漸進(jìn)、逐步提高的基礎(chǔ)上,在有機(jī)實(shí)驗(yàn)課的后期我們開(kāi)設(shè)了跨學(xué)科的親核取代反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)測(cè)量、電化學(xué)方法制備碘仿綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).同時(shí)也把新技術(shù)、新儀器引入實(shí)驗(yàn)教學(xué).構(gòu)建了適合化學(xué)化工學(xué)院培養(yǎng)目標(biāo)的“兩基、一驗(yàn)、一宗”的課程體系,為提升有機(jī)實(shí)驗(yàn)課的水平奠定了基礎(chǔ).
2改進(jìn)方法、多頭并用、提高教育教學(xué)質(zhì)量
2.1積極進(jìn)行教學(xué)模式
改革傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般都是老師“唱主角”,學(xué)生“做配角”.老師講、學(xué)生聽(tīng),聽(tīng)完重復(fù)經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.不但教學(xué)方法單一,學(xué)生也始終處于被動(dòng)接受知識(shí)地位,自小,學(xué)生的主體作用沒(méi)有得到發(fā)揮.這不利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣.同時(shí)也抑制了學(xué)生的思維能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力的提高.因此,這就需要我們積極進(jìn)行教學(xué)模式改革.學(xué)生預(yù)習(xí)方法的改進(jìn).成功的實(shí)驗(yàn),離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)“.給人以魚(yú),不如授之以漁”針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)命題,除了要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康模I(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)操作方法、步驟以外.還要求學(xué)生查文獻(xiàn);想實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);寫(xiě)內(nèi)容組合;議分析結(jié)果.并找到操作的注意事項(xiàng).通過(guò)課前預(yù)習(xí)報(bào)告的檢查,課堂互動(dòng)式交流給以監(jiān)督.這樣的預(yù)習(xí),學(xué)生就會(huì)積極動(dòng)腦,用心領(lǐng)會(huì).同時(shí)也是學(xué)生文獻(xiàn)查閱能力、思維能力、歸納總結(jié)能力、綜合運(yùn)用能力得到提升的過(guò)程.不懂的問(wèn)題學(xué)生也會(huì)帶著疑問(wèn)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,這就為做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ).教師角色的轉(zhuǎn)變.改變了過(guò)去課堂教學(xué)中過(guò)于強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳授的傾向,努力形成學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)的態(tài)度.使學(xué)生獲得基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的過(guò)程成為學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確價(jià)值觀的過(guò)程.發(fā)揮學(xué)生主體作用.每次實(shí)驗(yàn)課都由2-3名學(xué)生依據(jù)自己預(yù)習(xí)情況,分別根據(jù)老師的提問(wèn)來(lái)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等.教師做出必要補(bǔ)充、糾正、解答.部分實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生分組進(jìn)行對(duì)比,如改變某些反應(yīng)條件(溫度、時(shí)間)看對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響.將探究式方法揉入教學(xué)中.使學(xué)生受所講課程的“感化”而去鉆研和探尋.正是這種“感化”,才可使學(xué)生得到如何去獻(xiàn)身未來(lái)事業(yè)的方法和應(yīng)用本領(lǐng).實(shí)驗(yàn)課的講解既需要學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能,鞏固理論知識(shí),又要形成一個(gè)完整的解決問(wèn)題的思路,還要學(xué)會(huì)用類(lèi)似的方法,解決類(lèi)似的問(wèn)題.因此指導(dǎo)學(xué)生掌握認(rèn)知過(guò)程比掌握學(xué)習(xí)的結(jié)果更為重要,它具有相對(duì)的穩(wěn)定性和長(zhǎng)效性.具有廣泛的遷移作用.在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,教師善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而解決問(wèn)題.這也是“應(yīng)用”能力提高的過(guò)程.多媒體教學(xué)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)課堂.傳統(tǒng)的“一本書(shū)、一本教案、老師滿堂灌”教學(xué)模式已跟不上現(xiàn)在的教育發(fā)展趨勢(shì).因此,教學(xué)手段必須現(xiàn)代化和信息化.多媒體教學(xué)的引入,充分利用了網(wǎng)絡(luò)教育資源.不但增大了課堂信息容量,而且還節(jié)省了老師的板書(shū)時(shí)間.特別是在安全教育方面還有其他方法不可替代的作用,通過(guò)PPT的演示可以讓學(xué)生更直觀看到爆炸、燃燒等現(xiàn)象.增加了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí).多媒體和板書(shū)相結(jié)合的教學(xué)模式大大的提高了課堂教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量.綠色環(huán)保貫徹始終.無(wú)論是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、還是制備合成及提取等實(shí)驗(yàn)都用到大量有機(jī)試劑.在保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和效果的前提下,我們都采用微量或半微量的模式來(lái)完成教學(xué).既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保還達(dá)到了教學(xué)目的.制備合成實(shí)驗(yàn)中得到的產(chǎn)品有一部分直接用于性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和基本操作訓(xùn)練(如苯甲酸、環(huán)己烯等),對(duì)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的固體廢棄物和廢液統(tǒng)一回收統(tǒng)一處理.最大限度的降低了對(duì)環(huán)境的污染.
2.2考核方式改革考核
從2013年的參賽及準(zhǔn)備情況來(lái)看,我校對(duì)參加金相技能大賽的積極性很高。金相技能大賽受到了學(xué)校實(shí)資處、團(tuán)委及材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等部門(mén)的高度重視,材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心采取了相應(yīng)的措施積極組織學(xué)生參賽。
1.1進(jìn)行學(xué)校初選
根據(jù)全國(guó)金相技能大賽的要求,結(jié)合我校金相技能實(shí)驗(yàn)的自身?xiàng)l件,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的領(lǐng)導(dǎo)和教師認(rèn)真組織學(xué)生參加初選競(jìng)賽,初選也是以競(jìng)賽的形式進(jìn)行。首先教師向?qū)W生宣傳金相技能對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)及科研的重要性,由學(xué)生自愿報(bào)名參加初選競(jìng)賽。然后,制定合理的初選規(guī)則,組織學(xué)生進(jìn)行初選。根據(jù)初選學(xué)生的成績(jī),擇優(yōu)選擇參賽學(xué)生。從校內(nèi)初選競(jìng)賽的情況來(lái)看,學(xué)生積極性非常高,報(bào)名的人數(shù)較多,但初選后,被選上的學(xué)生因?yàn)橐呀?jīng)具有資格去參加比賽,所以在備賽的過(guò)程中態(tài)度有些松懈。實(shí)驗(yàn)中心準(zhǔn)備申請(qǐng)舉辦校級(jí)金相大賽,參賽獲獎(jiǎng)的同學(xué)可以參加全國(guó)性質(zhì)的金相大賽,并且參賽學(xué)生不僅僅局限于材料學(xué)專(zhuān)業(yè),機(jī)械相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生也可以參加,這樣就會(huì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參賽的積極性。金相大賽從題目的設(shè)定到成績(jī)的判定,以培養(yǎng)和考查學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力為基本原則。學(xué)生參賽準(zhǔn)備的過(guò)程,也是金相技能基本知識(shí)積累的過(guò)程。并且對(duì)于參加全國(guó)金相大賽人員的選拔,要多于實(shí)際去參賽人員1~2人,采用末位淘汰的方法,最終確定參加全國(guó)金相大賽的人員。這樣在競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程中備賽,能夠避免學(xué)生在備賽過(guò)程中的松懈現(xiàn)象。
1.2對(duì)入選人員進(jìn)行集中培訓(xùn)
從四月份開(kāi)始,實(shí)驗(yàn)中心的幾位教師便對(duì)今年參賽的同學(xué)進(jìn)行了金相技能理論及實(shí)踐的培訓(xùn),培訓(xùn)的目的不僅僅是為了提高參賽同學(xué)的成績(jī),更重要的是提高學(xué)生對(duì)金相技能的學(xué)習(xí)動(dòng)力,所以參與培訓(xùn)的學(xué)生也包括一些對(duì)金相技能實(shí)驗(yàn)感興趣的同學(xué)??梢钥闯觯瑢W(xué)生參加培訓(xùn)的積極性比較高,培訓(xùn)占用了學(xué)生很多的課外時(shí)間及精力,尤其是磨試樣的過(guò)程,同學(xué)們都不怕累,不怕臟,不斷摸索經(jīng)驗(yàn),爭(zhēng)取使試樣磨得更好。參加培訓(xùn)的學(xué)生普遍反映,通過(guò)參加培訓(xùn),不僅使金相技能有所提高,更重要的是對(duì)自己的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課有了更深的了解,促進(jìn)了其它專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)中心準(zhǔn)備投入更多的精力進(jìn)行培訓(xùn),請(qǐng)學(xué)院專(zhuān)門(mén)從事專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程授課的教師對(duì)入選學(xué)生的金相技能理論進(jìn)行培訓(xùn),這些教師經(jīng)驗(yàn)豐富,專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí),能夠更好地把握金相技能理論的知識(shí)點(diǎn)及學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況,更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。另外,請(qǐng)一些從事不同研究方向,并且在金相制樣方面比較有經(jīng)驗(yàn)的研究生、博士生進(jìn)行金相制樣方面的指導(dǎo)。這些學(xué)生在金相制樣方面可能比一些不經(jīng)常動(dòng)手的教師經(jīng)驗(yàn)還要豐富,并且請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),通過(guò)學(xué)生之間進(jìn)行交流,能夠使交流更順暢一些。
1.3設(shè)定替補(bǔ)人員
對(duì)于替補(bǔ)人員的理解,一般是在正式參賽人員由于各種原因不能參賽,代替該人員進(jìn)行參賽的人員。而我們?cè)O(shè)立替補(bǔ)參賽人員,主要目的是想讓更多的學(xué)生參與到金相大賽中,提高學(xué)生對(duì)金相大賽的了解,進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)金相技能的動(dòng)力。替補(bǔ)人員是從即將進(jìn)入專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的大二學(xué)生中選擇,通過(guò)學(xué)生自愿報(bào)名的方式確定。替補(bǔ)人員也參與集中培訓(xùn)和比賽全過(guò)程。2013年我校派出的替補(bǔ)人員,在東南大學(xué)主辦的“全國(guó)大學(xué)生金相技能大賽”中取得了優(yōu)異的成績(jī),這樣鼓舞了學(xué)生的士氣,有利于下一屆學(xué)生更加積極地參與到金相大賽中來(lái),從而進(jìn)一步激勵(lì)了學(xué)生學(xué)習(xí)金相技能的動(dòng)力。
2總結(jié)參賽經(jīng)驗(yàn),以賽促學(xué)
金相大賽的成績(jī)體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)金相技能知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用能力,反映了金相技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃及教學(xué)內(nèi)容的合理程度。金相大賽結(jié)束后,實(shí)驗(yàn)中心召開(kāi)了教學(xué)研討會(huì),通過(guò)總結(jié)及交流金相大賽的經(jīng)驗(yàn),找出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供借鑒。圍繞金相大賽,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)想主要包括以下幾個(gè)方面。
2.1及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,改善教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)
根據(jù)學(xué)生在金相大賽中的表現(xiàn),可以看出學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的掌握程度,以及能否利用金相技能原理去解決一些實(shí)際問(wèn)題,據(jù)此可以把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)方向,推動(dòng)教改進(jìn)程,以便在以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。根據(jù)本次參加兩個(gè)全國(guó)性金相大賽過(guò)程中學(xué)生的答題及制樣情況來(lái)看,學(xué)生對(duì)基本理論掌握的比較好,但實(shí)際制樣的操作過(guò)程不是很理想,也就是對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力還有一定的欠缺。參賽的人員是從學(xué)生中選的在金相技能方面比較優(yōu)秀的學(xué)生,那么對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),可能對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力更欠缺一些,這說(shuō)明,平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在這方面應(yīng)該加強(qiáng)。以前金相技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,只提供給每個(gè)學(xué)生一種試樣,砂紙及拋光劑的型號(hào)也是固定的,這可能是造成學(xué)生實(shí)際運(yùn)用知識(shí)能力欠缺的主要原因。所以實(shí)驗(yàn)中心準(zhǔn)備在今后的金相教學(xué)中,加強(qiáng)基本理論的同時(shí),將投入更多的精力來(lái)提高學(xué)生動(dòng)手制樣的能力,通過(guò)變換試樣、砂紙、拋光劑等多種形式來(lái)提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力。通過(guò)參加金相大賽,不僅可以根據(jù)金相大賽的要求進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,更重要的是能夠針對(duì)競(jìng)賽中反映的問(wèn)題,進(jìn)行及時(shí)的分析研究,進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到優(yōu)化及完善,從而通過(guò)金相大賽來(lái)推動(dòng)金相技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。金相大賽是對(duì)學(xué)生金相技能知識(shí)的一次檢驗(yàn),通過(guò)參加金相大賽的初選及集中培訓(xùn),明顯地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)金相技能的積極性,同時(shí)拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,擴(kuò)大了學(xué)生金相技能知識(shí)的廣度和深度,能夠?yàn)橐院髮?zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)打下牢固的基礎(chǔ)。但從學(xué)生參加金相大賽的成績(jī)來(lái)看,即使都是通過(guò)選的學(xué)生,知識(shí)掌握水平相差仍然很大。目前金相技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,采用的是統(tǒng)一的教學(xué)大綱和考核標(biāo)準(zhǔn),為了讓不同的學(xué)生有不同的發(fā)展空間,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性,實(shí)驗(yàn)中心正在探討一種開(kāi)放性的教學(xué)模式。希望通過(guò)創(chuàng)設(shè)寬松和諧的學(xué)習(xí)情境,制定培養(yǎng)目的相同的不同選做實(shí)驗(yàn)方案,讓學(xué)生選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn),這樣更有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。在此基礎(chǔ)上,鼓勵(lì)學(xué)生自己進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),學(xué)生首先制定實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)教師討論認(rèn)為方案可行的,就會(huì)予以支持,對(duì)于不合理的方案,給予調(diào)整意見(jiàn),修改后合理的仍然予以支持,這樣將更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.2創(chuàng)建師生交流平臺(tái)
金相大賽本身的目的就是為高校之間的交流搭建一個(gè)平臺(tái),在這次的參賽過(guò)程中,與一些高校的教師進(jìn)行了金相教學(xué)方面的交流,學(xué)到了很多值得借鑒的東西。那么反思我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程,基本是安排好實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)就可以了,對(duì)于師生之間的交流非常少。實(shí)驗(yàn)中心準(zhǔn)備運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)和值班教師制度,搭建師生溝通平臺(tái)。學(xué)生可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站對(duì)金相技能實(shí)驗(yàn)課程提出問(wèn)題、建議及想法等,教師會(huì)盡力解決學(xué)生的問(wèn)題,認(rèn)真與學(xué)生交流,網(wǎng)絡(luò)交流時(shí)空處置比較靈活,能夠拓展師生交流的時(shí)空領(lǐng)域。同時(shí),實(shí)驗(yàn)中心教師可以輪流值班,學(xué)生有問(wèn)題可以直接與值班教師溝通,這樣能夠及時(shí)解決學(xué)生的問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
3結(jié)語(yǔ)
在培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的過(guò)程中,教師發(fā)揮的重要作用不言自明.教師要為學(xué)生做好化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示工作,引導(dǎo)學(xué)生遵循化學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)律,做好化學(xué)實(shí)驗(yàn).具體而言,教師的操作應(yīng)優(yōu)美規(guī)范,操作速度要適中.毋庸諱言,教師的演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了模仿的重要依據(jù)和直接可觀的視覺(jué)形象.所以,教師的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)都要做到操作優(yōu)美規(guī)范,熟練準(zhǔn)確.在實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、安裝、裝置圖的繪制、基本操作等各方面都能給出規(guī)范和準(zhǔn)確的演示.例如,持試管要三指捏,兩指靠,振蕩試管時(shí)要三指捏,兩指蜷,不能隨意抓;使用滴管給試管中加液時(shí),膠頭滴管一定要垂懸于試管上方,切不能伸入(亞鐵離子與氫氧根反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)除外).教師的演示速度要適中,使學(xué)生能夠看清每一個(gè)動(dòng)作、每一個(gè)細(xì)節(jié),對(duì)于學(xué)生第一次接觸的較復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師更是要細(xì)心演示,先示范分解動(dòng)作,然后再逐漸加快速度,連續(xù)操作實(shí)驗(yàn),這樣可以使學(xué)生在頭腦中形成較為完整的操作表象,進(jìn)而有效地培養(yǎng)他們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能.
二、積極發(fā)揮正遷移的引導(dǎo)作用
所謂遷移,就是已經(jīng)掌握的技能對(duì)于新技能的形成所產(chǎn)生的影響.遷移具有正遷移和負(fù)遷移之分.在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能方面,正遷移主要來(lái)自操作基本相同或相似的因素,而負(fù)遷移則來(lái)自于實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中看似相似,實(shí)則相去甚遠(yuǎn)的元素.例如,學(xué)生學(xué)會(huì)了“液體藥品的取用”操作后,對(duì)學(xué)習(xí)“量筒量取液體”的操作有潛在的輔助作用.對(duì)于相近而實(shí)際不同的操作,教師要采用比較、分析的方法,使學(xué)生能夠加以明確地區(qū)別.
三、給予學(xué)生充分的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)
現(xiàn)代教育理念積極倡導(dǎo)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位.新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出,學(xué)生不僅是課堂的主人,也是主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的主人.培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能,不可能讓教師“一手包辦”,而是要讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程,讓學(xué)生自己看、自己做,自己體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特魅力.從目前來(lái)看,演示實(shí)驗(yàn)常常因?yàn)榭梢?jiàn)度問(wèn)題而影響教學(xué)效果,所以教師可以根據(jù)現(xiàn)有條件盡可能地把演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn),增加學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)操作能力.
1.講一個(gè)內(nèi)容,做一個(gè)實(shí)驗(yàn).
例如,對(duì)“雜質(zhì)轉(zhuǎn)化法”這部分內(nèi)容,先提出討論題:怎樣除去粗鹽中的不溶性雜質(zhì)?怎樣除去硝酸鉀中混有少量的氯化鈉?討論之后取得正確方法,再讓學(xué)生實(shí)驗(yàn),最后要求學(xué)生列表歸納,促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中加強(qiáng)觀察和分析.
2.做幾個(gè)實(shí)驗(yàn),然后概括比較.
例如,對(duì)“溶液結(jié)晶法”這部分內(nèi)容,先指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文中有關(guān)硝酸鈉溶液的內(nèi)容,然后讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)之后討論歸納硝酸鈉溶液的性質(zhì).關(guān)于其他溶液的性質(zhì)也如此處理,最后概括比較.3.學(xué)生自己閱讀課文,根據(jù)需要做實(shí)驗(yàn).例如,在講“沉淀過(guò)濾法”時(shí),教師可以讓學(xué)生一邊看課本,一邊根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)做實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)之后讓他們自己設(shè)計(jì)表格,小結(jié)幾種過(guò)濾法的性質(zhì)和使用注意點(diǎn),使學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性.
四、指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告
下面是與雙冊(cè)教材有關(guān)的幾個(gè)有代表性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練內(nèi)容。
一、電磁鐵性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)原理
1820年丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特發(fā)現(xiàn),不僅磁鐵周?chē)嬖谥懦k娏髦車(chē)泊嬖谥艌?chǎng),如果把導(dǎo)線繞成螺線管,螺線管就有了磁性。利用通電螺線管有磁性和鐵在磁場(chǎng)中能被磁化的原理,可制成磁性很強(qiáng)的電磁鐵。電磁鐵有很多性質(zhì):通電產(chǎn)生磁性,截?cái)嚯娏鞔判韵?;電流越?qiáng)磁力越大:螺線管的線圈匝數(shù)越多磁性越強(qiáng);電磁鐵的南北極性可以由變換電流方向來(lái)控制。
2.實(shí)驗(yàn)操作
(1)把帶有絕緣外皮的導(dǎo)線,按照相同的方向纏繞在一根大鐵釘上。接通電流,用它接近鐵制品,有吸引現(xiàn)象出現(xiàn);切斷電流?,F(xiàn)象消失。(2)用電磁鐵的一端去接近磁針兩極,出現(xiàn)相斥相吸現(xiàn)象。改變電流方向,又出現(xiàn)相吸相斥變化。(3)改變電磁鐵線圈匝數(shù),磁力隨之改變。改變電池節(jié)數(shù),磁力也改變。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
(九年義務(wù)教育教材五年制第六冊(cè)第8課)(1)自制電磁鐵。(2)綜合定義。(3)分組實(shí)驗(yàn):研究電磁鐵有無(wú)極性和變換極性的方法。(4)分組實(shí)驗(yàn):研究加大電磁鐵磁力的方法。(5)講述電磁鐵的用途。
二、電路的組裝實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)分析
在設(shè)計(jì)、安裝、維修各種實(shí)際電器的時(shí)候,常常需要表示電路連接情況的圖。為了簡(jiǎn)便,通常這種圖不用實(shí)物,而用符號(hào)代表,這種用符號(hào)表示電路連接情況的圖叫電路圖,根據(jù)需要電路有串、并聯(lián)之分。把電路元件逐個(gè)順次連接的叫做串聯(lián),把電路元件并列接在電路兩點(diǎn)間的叫做并聯(lián)。教材中涉及到的電路圖如下:圖中①是串聯(lián)電路,②③④是并聯(lián)電路,使用了電燈、開(kāi)關(guān)、電池組、導(dǎo)線四種符號(hào)。并聯(lián)電池能加大外電路電流,串聯(lián)電池能提高外電路電壓,通常采用串聯(lián)電池方法。串聯(lián)燈泡光線弱,不能控制每只燈泡的亮滅;并聯(lián)燈泡光線強(qiáng),可以分別控制。
2.實(shí)驗(yàn)操作
(1)組裝串聯(lián)兩節(jié)電池、兩個(gè)燈泡、一個(gè)開(kāi)關(guān)的電路。(2)組裝串聯(lián)兩節(jié)電池、并聯(lián)兩個(gè)燈泡,一個(gè)開(kāi)關(guān)控制的電路。(3)組裝串聯(lián)兩節(jié)電池,并聯(lián)兩個(gè)燈泡、兩個(gè)開(kāi)關(guān),分別控制每盞燈泡亮滅的電路。(4)組裝串聯(lián)兩節(jié)電池和一個(gè)分別控制三個(gè)并聯(lián)燈泡亮滅的開(kāi)關(guān)的電路。
3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)
五年級(jí)教材涉及電路的內(nèi)容是第6課《電流》,目標(biāo)是指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)一些電流電路的初步知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和獨(dú)立思考能力,磨練其攻克困難的意志。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作是課堂教學(xué)中的主要活動(dòng),教師需要做的是:①提供充足的器材。②明確三個(gè)研究課題:一是分別試用一節(jié)和兩節(jié)電池做電源,看小燈泡的亮度有什么變化。二是試用同一電源,使兩只小燈泡同時(shí)發(fā)光的方法。三是設(shè)計(jì)控制三只燈泡分別亮滅的電路。③組織學(xué)生課內(nèi)外實(shí)踐活動(dòng),參與觀察,實(shí)驗(yàn)制作,分析綜合,形成概念。④讓有創(chuàng)見(jiàn)的同學(xué)演示自己組裝的電路。⑤總結(jié)。三年級(jí)教材也安排了電路內(nèi)容,要求學(xué)生知道什么是電路,會(huì)連接簡(jiǎn)單的串并聯(lián)電路。課堂教學(xué)中雖然也讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、比較、探究、嘗試,但實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ笾皇浅醪綄W(xué)會(huì)組裝電路,做不同電路的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
三、沉浮規(guī)律實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)原理與操作
(1)浮力的產(chǎn)生:挪動(dòng)水中的物體,有省力的感覺(jué),這說(shuō)明水對(duì)物體有向上托起的力,這種力叫浮力。浮力是怎樣產(chǎn)生的呢?這可用下圖來(lái)說(shuō)明。假定在水中有一個(gè)立方體,它的六個(gè)面都要受到水的壓力。物體的左右兩個(gè)面因在同一深度,所受的壓強(qiáng)大小相等方向相反,所以側(cè)面上的壓力是彼此平衡的。前后兩個(gè)面也是這樣。而上下兩個(gè)面在水中的深度不同壓強(qiáng)就不同了,下面的壓強(qiáng)比上面的大,也就是說(shuō)下面的向上壓力比上面的向下壓力大,這壓力差就是水對(duì)物體的浮力。浮力的方向是豎直向上的。(2)浮力的大小跟什么有關(guān)系:用實(shí)驗(yàn)圖示來(lái)研究。在彈簧的下面掛一個(gè)金屬筒,筒下吊一個(gè)金屬圓柱體,記下彈簧伸長(zhǎng)后達(dá)到的位置。另外取一個(gè)溢水杯,杯里的水裝到溢水位置,把金屬圓柱體浸入水中,這時(shí)彈簧縮短,同時(shí)水從溢水口流出,把溢出的水全部倒入金屬筒,這時(shí)彈簧又伸長(zhǎng)到原來(lái)位置。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明,金屬體所受的浮力等于被它排開(kāi)的水的重量。如不用水而用酒精等液體做這個(gè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果也一樣。(3)沉浮條件:我們知道,浸在液體里的物體要受到兩個(gè)力的作用。一個(gè)是豎直向上的浮力,大小等于排開(kāi)液體的重量;另一個(gè)是豎直向下的重力,大小等于物體的重量。物體在液體中的沉浮就取決于這兩個(gè)力的大校如果物體受到的浮力大于物體的重量,物體就上?。蝗绻矬w受到的浮力小于物體的重量,物體就下沉;如果物體的重量等于浮力,物體就停留在水中不動(dòng)。浮在液面上的物體所受到的浮力等于它的重量。
一學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法
(一)培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能
掌握基本儀器的使用,是做好物理實(shí)驗(yàn)的基矗基本儀器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬(wàn)用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)?!币寣W(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時(shí),應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性來(lái)加以指導(dǎo):
1.各種基本測(cè)量?jī)x器都有一定的量程。必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前,搞清儀器的量程,并且能估計(jì)被測(cè)對(duì)象的情況,選用適當(dāng)量程,避免超過(guò)量程而可能損壞儀器。
2.使用測(cè)量?jī)x器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn),否則測(cè)出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如:“對(duì)安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整零點(diǎn),對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、刻度尺之類(lèi)的儀器,還要學(xué)會(huì)零誤差修正,讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對(duì)的,零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此,必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測(cè)量?jī)x器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。
3.會(huì)正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會(huì)讀出儀器的最小刻度值,會(huì)從最小刻度之間估計(jì)出一位有效數(shù)字。同時(shí),要學(xué)會(huì)正確讀數(shù)的姿勢(shì)。如:從量筒上讀數(shù)時(shí),眼視線應(yīng)與液面保持相平,不能仰視或俯視,若是凹液面讀凹處,凸液面讀凸處,從安培表、伏特表讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與刻度盤(pán)垂直,并且正對(duì)指針,估計(jì)讀數(shù)四舍五入等。
4.根據(jù)儀器的構(gòu)造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如:天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的,因此,使用前和秤量時(shí)都要做到橫梁平衡,同時(shí)必須嚴(yán)格保護(hù)刀口,要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性,從而自覺(jué)遵守使用方法和規(guī)則;溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的,所以,根據(jù)熱平衡原理,測(cè)量液體時(shí),溫度計(jì)不能離開(kāi)液體,而且要在溫度計(jì)內(nèi)液柱穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。顯然,培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能,必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結(jié)合起來(lái),這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識(shí),又能幫助學(xué)生理解為什么這樣使用儀器;只有理解了儀器原理,使用起來(lái)才會(huì)更加自覺(jué)和主動(dòng)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須掌握的技能
1.培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實(shí)驗(yàn)用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測(cè)量,然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)而設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟,畫(huà)好記錄表格等。
其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn),首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如:力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的支架滑輪的安裝,牽引線的走向,斜面的架設(shè)等,有時(shí)要對(duì)一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整(對(duì)儀器的調(diào)零前面已介紹,這里略),電氣調(diào)整如:使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置;在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,依照電路圖連接線路,連線時(shí),應(yīng)將電路分為主回路和支路,從電源一端開(kāi)始沿主回路按順序進(jìn)行,其次為支路;主回路中必須有開(kāi)關(guān)(先斷開(kāi));導(dǎo)線最好選用幾種顏色,主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時(shí),應(yīng)按順時(shí)針?lè)较驅(qū)?dǎo)線纏上。電路連接后,必須復(fù)查,確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng),從初中開(kāi)始應(yīng)先有示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng),由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。
2.培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析,以得出正確結(jié)論的能力
這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測(cè)量數(shù)據(jù),有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速,要把握時(shí)機(jī),如:溫度測(cè)量、電學(xué)測(cè)量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各量測(cè)出,并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時(shí),并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格,表格設(shè)計(jì)要求:能記錄直接測(cè)出的各物理量,能記錄各次測(cè)出的量,能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時(shí),如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對(duì)該數(shù)據(jù)補(bǔ)測(cè)。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論,如:討論數(shù)據(jù)說(shuō)明什么?與理論計(jì)算有何偏差?實(shí)驗(yàn)過(guò)程為何這樣設(shè)計(jì)?實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義(結(jié)論)是什么?對(duì)一些成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生,還可讓他們?cè)O(shè)計(jì)某個(gè)達(dá)到相同目的的實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生,許多深一層次的問(wèn)題都可以在這里分析研究,從而加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng),有效地鞏固知識(shí),技能更加熟練。
3.要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析。實(shí)驗(yàn)后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實(shí)驗(yàn)原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測(cè)微器零點(diǎn)不準(zhǔn);風(fēng)的吹動(dòng)使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對(duì)準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個(gè)參數(shù),改變實(shí)驗(yàn)方法乃至改換實(shí)驗(yàn)操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤(pán)上,分別稱(chēng)衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測(cè)量同一單擺在不同擺角的周期值,可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。
偶然誤差是在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下,對(duì)某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí),由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測(cè)量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測(cè)量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對(duì)被測(cè)量影響的大小來(lái)確定。如:測(cè)量值的有效數(shù)值較小時(shí)或測(cè)量值變動(dòng)較大時(shí)等,應(yīng)當(dāng)多測(cè)量幾次。
綜上所述,要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,必須讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)它的存在和來(lái)源,其次是確定減少誤差的方法。
增加測(cè)量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,實(shí)際上,只有改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和儀器,才能從根本上改善測(cè)量的結(jié)果,提高測(cè)量精確度。
4.會(huì)寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實(shí)驗(yàn)時(shí)的體會(huì),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容主要有:實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、目的、器材、原理、方法和步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計(jì)算和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及誤差分析等。這是一個(gè)很重要的技能,對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫(xiě)法、格式要嚴(yán)格要求,書(shū)寫(xiě)時(shí),要求層次清楚,語(yǔ)言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實(shí)驗(yàn)成功的經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)失敗的原因,使學(xué)生將來(lái)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)能寫(xiě)出自己的實(shí)踐成果,并讓別人看懂。
在批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)要注意學(xué)生思維的火花,如對(duì)某個(gè)問(wèn)題的獨(dú)特看法,對(duì)某項(xiàng)操作的有益建議,對(duì)實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)意見(jiàn)等,要給予鼓勵(lì),并要及時(shí)與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動(dòng)手技能的有效渠道。
5.養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,包括愛(ài)護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對(duì)學(xué)生進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故等。
二培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的途徑
1.實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課,既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識(shí),又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,是訓(xùn)練和提高實(shí)驗(yàn)技能的基本途徑。
實(shí)驗(yàn)課包括演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)是學(xué)生使用儀器,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作典范,它教給學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)方法。如:如何正確使用儀器、安排實(shí)驗(yàn)步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理,得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過(guò)大量的演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以在長(zhǎng)年累月的耳聞目睹中,潛移默化地學(xué)到實(shí)驗(yàn)技能。
在分組實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生的活動(dòng)是多方面的,既有思維,又有操作,這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可先介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒎椒白⒁馐马?xiàng),然后教師在臺(tái)上做示范,學(xué)生在臺(tái)下跟著教師做,這種方法對(duì)于初中起始年級(jí)的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下,養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)。隨著實(shí)驗(yàn)技能的不斷提高,逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力。
2.盡可能將演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)。如:阿基米德定律、牛頓第二定律等。
3.將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探討性的實(shí)驗(yàn)。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。
4.開(kāi)辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識(shí),又可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn);②組織參觀活動(dòng);③舉行操作實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會(huì)等。
目前,隨著我國(guó)改革形勢(shì)的不斷深入,人才市場(chǎng)的需求有了明顯的變化,學(xué)歷加技能成了用人單位追求的綜合指標(biāo)。為適應(yīng)人才需求,各校相繼把職業(yè)技能培養(yǎng)納入議事日程,這有力地推動(dòng)了院校儲(chǔ)備知識(shí)、儲(chǔ)備技能的熱潮。職業(yè)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)更強(qiáng)調(diào)“應(yīng)用型”,即要求學(xué)生在德智體美全面發(fā)展的前提下,在具備必要基礎(chǔ)理論和專(zhuān)門(mén)知識(shí)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)掌握從事專(zhuān)業(yè)實(shí)際工作的基本能力和基本技能,以適應(yīng)本地區(qū)、本行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和職業(yè)崗位或職業(yè)崗位群的需要。
一、職業(yè)技能培養(yǎng)的理念
職業(yè)技能培養(yǎng)是這個(gè)核心的一個(gè)特定重要組成部分。職業(yè)技能培養(yǎng)對(duì)不同的學(xué)科領(lǐng)域、不同的專(zhuān)業(yè)有不同的要求。一般包括:專(zhuān)業(yè)技術(shù)操作能力、管理決策能力、實(shí)際工作組織能力、信息收集與傳遞能力、科學(xué)研究創(chuàng)新能力、人際關(guān)系協(xié)調(diào)能力、語(yǔ)言文字表達(dá)能力等。
職業(yè)技能本身是一種復(fù)合能力,學(xué)習(xí)化學(xué)有助于提高學(xué)生的復(fù)合能力。化學(xué)包含無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)的基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論、基本原理,還包括準(zhǔn)確的量的概念,化學(xué)分析方法和儀器分析方法等內(nèi)容。它擁有自己的理論體系和內(nèi)涵,內(nèi)容涉及面廣,目的是解決實(shí)際問(wèn)題。化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)分析化學(xué)教學(xué),還可以進(jìn)行學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和潛能的開(kāi)發(fā),培養(yǎng)學(xué)生積極、堅(jiān)強(qiáng)的性格,健康的心理品質(zhì)和健全的人格。只有不斷提高學(xué)生的綜合素質(zhì),職業(yè)技能才能較快增強(qiáng)。
二、在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的技能培養(yǎng)
1、運(yùn)用多種教學(xué)手段,進(jìn)行理論教學(xué)實(shí)踐
(1)運(yùn)用歸納對(duì)比法,幫助理解記憶
隨著科學(xué)的不斷發(fā)展,知識(shí)在不斷地完善、更新,往往對(duì)同一名詞將有幾種不同的定義,對(duì)同一概念有不同的解釋。為使學(xué)生擴(kuò)大加深知識(shí)面,對(duì)各種定義、概念均做詳細(xì)的介紹、對(duì)比、推敲,以便于學(xué)生自學(xué),并激發(fā)求知的欲望。在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)比較歸納法教學(xué),來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的理解力、記憶力,加深了知識(shí)的鞏固與提高,并使各部分內(nèi)容更加連貫、完整、系統(tǒng)。
(2)實(shí)施討論式、提問(wèn)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生思維能力
化學(xué)是一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,教學(xué)目的既要傳授知識(shí),使學(xué)生具有扎實(shí)的分析基礎(chǔ),又要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。為此,探討、改進(jìn)教學(xué)方法是教學(xué)改革、提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要環(huán)節(jié)。作者提出下面兩種教學(xué)的方式:
討論式教學(xué):討論式教學(xué)有利于學(xué)生將前后所學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),增強(qiáng)自學(xué)和解決問(wèn)題的能力,同時(shí)也打破了單獨(dú)由教師講述這一死板的教學(xué)方式,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。
提問(wèn)式教學(xué):在教師與學(xué)生之間進(jìn)行雙向提問(wèn),增強(qiáng)課堂教學(xué)對(duì)話與交流,有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的消化理解。
(3)促使學(xué)生積極思考,達(dá)到融會(huì)貫通,運(yùn)用自如
為了引導(dǎo)學(xué)生積極思考,及時(shí)消化和鞏固所學(xué)知識(shí),每次課后都要布置復(fù)習(xí)思考題和習(xí)題,按層次、分類(lèi)別,精心選擇。通過(guò)做題,訓(xùn)練了學(xué)生的思維能力。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)自己不但掌握了化學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)方法,而且獲得了一定的分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力時(shí),就會(huì)體會(huì)到學(xué)習(xí)樂(lè)趣而感到興奮,同時(shí)激發(fā)了繼續(xù)深入探究的興趣。另一方面,通過(guò)百分之百批改作業(yè),解答疑問(wèn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)薄弱之處并予以指正,使學(xué)生達(dá)到將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通,運(yùn)用自如。嚴(yán)格掌握理論考核的試題質(zhì)量,準(zhǔn)確地衡量學(xué)生的實(shí)際水平,
2、結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法,熟練使用和操作各種儀器,不斷提高動(dòng)手能力、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。還可培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé),團(tuán)結(jié)協(xié)作的工作作風(fēng),培養(yǎng)他們良好的專(zhuān)業(yè)意識(shí)等職業(yè)素質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,我認(rèn)為可通過(guò)以下幾條途徑培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能。
(1)加強(qiáng)基本操作技能訓(xùn)練和職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)導(dǎo)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)要把對(duì)學(xué)生的基本操作技能訓(xùn)練與學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)訓(xùn)導(dǎo)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。首先,注重教師的示范操作和指導(dǎo)。其次為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能,有意安排實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)生進(jìn)行“一對(duì)一”的輔導(dǎo)和幫助,既可培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生的綜合能力,又可訓(xùn)練強(qiáng)化提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰θ醯膶W(xué)生的操作技能,同時(shí)培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)互助的良好風(fēng)氣。
(2)重視設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)綜合能力
全面推進(jìn)素質(zhì)教育,就要以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)。因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不但要訓(xùn)練學(xué)生過(guò)硬的基本操作技能和良好的職業(yè)素質(zhì),還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。設(shè)計(jì)綜合性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的重要途徑,在單調(diào)重復(fù)的操作實(shí)驗(yàn)中充實(shí)一些新的內(nèi)容,也是激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣一種方法。通過(guò)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)分析化學(xué)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固和提高,找出平時(shí)學(xué)習(xí)的薄弱環(huán)節(jié)并進(jìn)行加強(qiáng),拓展了學(xué)習(xí)的知識(shí)面,很好的鍛煉了學(xué)生解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)了他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神,創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)綜合能力,使學(xué)生的職業(yè)技能有了很大的提高。
3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核
實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生成才,尤其是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力方面有著重要影響。如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)新世紀(jì)人才,已成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員思考的重要問(wèn)題。針對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),我認(rèn)為應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的考核,全面、客觀、合理評(píng)定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī),有利于提高分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,更好的培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能。
【參考文獻(xiàn)】
[1]周興勝.化學(xué)教學(xué)法初論[J].教育探索,2002
(一)系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差總會(huì)使測(cè)量值偏小或是偏大,向著一個(gè)方向偏離,它的數(shù)值按照一定的規(guī)律變化。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中我們要盡量找到某個(gè)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因,并且想辦法進(jìn)行修正或者解除它的影響。系統(tǒng)誤差的來(lái)源主要有:觀察者誤差、原理方法誤差、儀器誤差。
1.個(gè)人誤差
個(gè)人誤差產(chǎn)生的原因主要是觀察者的心理特點(diǎn)、個(gè)人生理以及工作能力和經(jīng)驗(yàn)等因素導(dǎo)致的誤差。比如,用卡尺測(cè)量時(shí)用力的程度差異;對(duì)聲音大小、成像清晰、對(duì)視場(chǎng)亮暗的判斷能力的差異;人眼習(xí)慣性的斜視;對(duì)最小分度以下值進(jìn)行估讀時(shí),表現(xiàn)出對(duì)雙數(shù)或者單數(shù)的偏愛(ài)差異等。
2.原理方法誤差
因?yàn)闇y(cè)量所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)方法和原理是經(jīng)過(guò)某些近似處理而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差就是原理方法誤差。通常我們?cè)诶碚撋厢槍?duì)的都是模型化、理想化的對(duì)象,但是盡管我們想盡辦法純化、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)條件,都不能達(dá)到理想化的要求。比如,我們用單擺測(cè)量重力加速度的實(shí)驗(yàn),它的原理是T=2πl(wèi)g姨,推出:g=4π21T2,然后,通過(guò)測(cè)量擺長(zhǎng)與周期進(jìn)而得到重力加速度,但是我們要注意此公式在推導(dǎo)過(guò)程中就做了小擺角的近似,而且假設(shè)了懸線柔軟且不收縮、空氣是無(wú)阻力的,所以這就會(huì)引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。因此,在將理論運(yùn)用于實(shí)際時(shí)我們從兩個(gè)方面減小誤差:一方面運(yùn)用修正理論公式滿足實(shí)驗(yàn)情況的方法;另一方面盡量使得實(shí)驗(yàn)條件滿足實(shí)驗(yàn)要求。
3.儀器誤差
因?yàn)閮x器本身的缺陷與達(dá)不到按照規(guī)定條件使用儀器而導(dǎo)致的誤差叫儀器誤差。任何數(shù)字儀表與指示儀表、標(biāo)準(zhǔn)器、量具等都存在著一定的準(zhǔn)確度等級(jí)限度,也就是它們的指示值、分度值、標(biāo)稱(chēng)值在一定的誤差范圍內(nèi)體現(xiàn)計(jì)量單位。儀器裝置在調(diào)整后達(dá)不到規(guī)定的要求或者使用時(shí)沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的使用條件等就會(huì)引起附加誤差;一類(lèi)的指零儀器的靈敏度也會(huì)存在誤差;一些電表內(nèi)部的磁場(chǎng)不夠?qū)ΨQ(chēng)、螺旋測(cè)微計(jì)零點(diǎn)不精確、磁鐵材料的磁滯、天平的不等臂、軸承間距不均勻等因素都會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。
(二)偶然誤差(隨機(jī)誤差)
偶然誤差是由于在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中某些由于偶然的或者是不確定的、相互獨(dú)立的、影響較小的諸多變化因素導(dǎo)致的綜合效果。比如,在相同的條件下進(jìn)行重復(fù)測(cè)量,實(shí)驗(yàn)員在對(duì)準(zhǔn)、判斷、估讀、辨認(rèn)等操作上產(chǎn)生的微小差異;在控制范圍內(nèi)的實(shí)驗(yàn)條件產(chǎn)生的波動(dòng)導(dǎo)致測(cè)量對(duì)象、測(cè)量?jī)x器產(chǎn)生的微小的變化等等。偶然誤差遵循著一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,這使得每次測(cè)量值圍繞真值的波動(dòng)不確定。比如,多次重復(fù)測(cè)量一個(gè)物理量所得到的數(shù)據(jù),其比真值小或者大的概率是對(duì)稱(chēng)的,并且誤差較大的數(shù)據(jù)比誤差較小的數(shù)據(jù)出現(xiàn)的概率要小,與此同時(shí)絕對(duì)值非常大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)幾乎是趨近于零的。這表明數(shù)據(jù)的分布遵循正態(tài)分布。所以我們可以總結(jié):要想減小偶然誤差可以多次測(cè)量取平均值。
(三)誤差間的相互轉(zhuǎn)化
在一定條件下,系統(tǒng)誤差與偶然誤差能夠相互轉(zhuǎn)化。比如,某公司生產(chǎn)了一批標(biāo)稱(chēng)值相同的電阻,每個(gè)電阻實(shí)際的電阻值允許的起伏變化是不固定的,存在著偶然誤差,當(dāng)你買(mǎi)回其中的一個(gè)時(shí),其所引起的誤差卻是固定不變的,這就形成了系統(tǒng)誤差;又如,米尺的刻度是不均勻的,如果我們以尺端為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多次測(cè)量某一物體則會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差,但是如果用米尺的不同刻度為準(zhǔn)進(jìn)行多次測(cè)量某一物體,這會(huì)使得刻度不均勻的誤差變得隨機(jī)化,進(jìn)而形成偶然誤差。在某個(gè)具體的測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的誤差既包括偶然誤差也包括系統(tǒng)誤差。當(dāng)系統(tǒng)的誤差已知并且實(shí)驗(yàn)的條件穩(wěn)定時(shí)就要盡可能地保持在同等條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣的目的是以便修正系統(tǒng)誤差;當(dāng)我們不能掌握系統(tǒng)誤差時(shí),也可以用一些方法讓系統(tǒng)誤差變得隨機(jī)化,這會(huì)使得在多次測(cè)量取平均值時(shí)能夠抵消其中的一部分。我們要清楚誤差并不是錯(cuò)誤。一些錯(cuò)誤如記錯(cuò)數(shù)值、操作不當(dāng)、對(duì)錯(cuò)位置等是由于粗心大意造成的,這是可以避免的;但是誤差只能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡量減小卻不可避免。
二、誤差的估計(jì)
我們?cè)跍y(cè)量物理量時(shí),某些量可以用儀器或者測(cè)量工具直接測(cè)量得出,這種測(cè)量量稱(chēng)作直接測(cè)量量。比如,用停表測(cè)量時(shí)間,用天平測(cè)量質(zhì)量,用游標(biāo)卡尺測(cè)量長(zhǎng)度等。但是,某些物理量則不能夠用直接測(cè)量的方法得到,而是要應(yīng)用一些公式或者規(guī)律,需要把直接測(cè)量得到的物理量代入公式中計(jì)算后方能得到結(jié)果,我們把這種用間接方法得到的量稱(chēng)作間接測(cè)量量。不管是用直接測(cè)量還是間接測(cè)量的方法測(cè)量各種物理量,都近似地反映了客觀實(shí)際,都有一定的誤差,不夠精確。因此,我們需要根據(jù)實(shí)際情況,準(zhǔn)確地估計(jì)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確程度。下面我們假設(shè)系統(tǒng)誤差已經(jīng)修正或者消除,只是討論偶然誤差的計(jì)算。多次測(cè)量和誤差估計(jì)。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),我們通常采用重復(fù)多次測(cè)量。但是多次測(cè)量后得到的結(jié)果并不完全相同,那么該怎么將測(cè)量結(jié)果最好地表示出來(lái),使其最合理地表示真值呢?通常的方法是這樣的:當(dāng)測(cè)量條件不變時(shí),用多次測(cè)量的算數(shù)平均值x代替x0真值。對(duì)多次測(cè)量的要求一般為:(1)多次測(cè)量的次數(shù)要大于等于5次;(2)x(算術(shù)平均值)的有效數(shù)字位數(shù)要和xi(各測(cè)量值)的有效數(shù)字位數(shù)相同;(3)Δx(算術(shù)平均絕對(duì)差)通常只取一位有效數(shù)字并且該位要與算術(shù)平均值的有效數(shù)字的最后一位對(duì)齊。(4)假如算術(shù)平均絕對(duì)誤差比儀器誤差小,為了增大測(cè)量結(jié)果含真值的幾率,那么最后結(jié)果的誤差值應(yīng)該取儀器誤差;反之,要取±Δx。因?yàn)榻^對(duì)誤差并不能夠表示出測(cè)量的相對(duì)精確度,因此我們提出相對(duì)誤差(百分誤差)。
三、間接測(cè)量和誤差傳遞的合成