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物理實驗論文

時間:2022-03-06 10:56:04

導(dǎo)語:在物理實驗論文的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

物理實驗論文

對應(yīng)用信息技術(shù)輔助中學(xué)物理實驗教學(xué)的思考

論文關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 中學(xué)物理實驗 素質(zhì)教育

論文摘要:實驗作為物理研究的基本方法,在學(xué)習(xí)物理知識,探究物理知識上都顯得十分重要。實驗教學(xué)既是物理知識和技能教學(xué)的基礎(chǔ),也是實施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。在中學(xué)物理教學(xué)中,根據(jù)不同的教學(xué)目的和要求,制定計劃、設(shè)計實驗探究掌握物理知識,在實驗教學(xué)中加強學(xué)生的觀察能力和動手能力的培養(yǎng),進而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天,應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué)已備受同學(xué)們的喜愛。利用信息技術(shù)進行中學(xué)物理實驗輔助教學(xué),是許多傳統(tǒng)教育無法比擬的,但應(yīng)用信息技術(shù)完成中學(xué)物理實驗教學(xué)也不是什么都行,這確實是有利有弊,結(jié)合個人多年來的教學(xué)實踐,我認為此種教學(xué)方式值得推敲和改善。本文通過分析我們在中學(xué)物理實驗教育的現(xiàn)狀,如何巧妙應(yīng)用信息技術(shù)進行中學(xué)物理實驗教學(xué),應(yīng)用CAI示范在中學(xué)物理實驗中存在的局限性和團難,更好的搞好中學(xué)物理實驗教學(xué),推進素質(zhì)教育發(fā)展。

隨著素質(zhì)教育的推進,國家對基礎(chǔ)教育的重視,實驗教學(xué)已得到相應(yīng)的發(fā)展,對實驗教學(xué)的重視程度也越來越高,從“普實”工作中可以看出,特別是處在西部的農(nóng)村中小學(xué)?!捌諏崱贝_實為我們帶來了實驗器具,建立了領(lǐng)導(dǎo)小組專管實驗教學(xué),完善了實驗教學(xué)制度??蛇@些“壇壇罐罐”是些學(xué)生玩膩了的東西,沒有新鮮感,巧妙應(yīng)用信息技術(shù)完成中學(xué)物理實驗教學(xué)可以很好地解決這一問題,并會帶來與傳統(tǒng)實驗教學(xué)達不到的教學(xué)效果。

在信息高速發(fā)展的今天,大力推進素質(zhì)教育發(fā)展,在中小學(xué)開展普及實驗教學(xué),讓學(xué)生更直觀準(zhǔn)確地獲取科學(xué)文化知識,利用現(xiàn)代信息技術(shù)開展實驗教學(xué)更能表現(xiàn)出傳統(tǒng)課堂的教學(xué)不足,更能讓學(xué)生高效直觀的獲取科學(xué)文化知識和方法,下面僅以在中學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的經(jīng)驗說明。

一、將現(xiàn)代信息技術(shù)與中學(xué)物理實驗教學(xué)整合

信息技術(shù)是CAI理論與實踐的自然演進和發(fā)展的產(chǎn)物。它是以$t3g機、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的教學(xué)。將現(xiàn)代化信息技術(shù)融合到中學(xué)物理實驗教學(xué)中,與中學(xué)物理實驗教學(xué)有機結(jié)合,發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢,增進中學(xué)物理實驗教學(xué)效果;另外可以使基礎(chǔ)知識和技能的培養(yǎng)與中學(xué)物理實驗教學(xué)過程緊密結(jié)合起來,讓信息技術(shù)真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)的工具和獲取知識的手段,從而有效地推進中學(xué)物理實驗教學(xué)。這順應(yīng)教育信息化潮流的需要,符合我們“素質(zhì)教育”的要求,在中學(xué)物理實驗教學(xué)中巧秒應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)還可以優(yōu)化課堂教學(xué)。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)輔助中學(xué)物理實驗教學(xué)的優(yōu)勢

物理學(xué)是研究自然界物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物體間的相互作用和物體運動規(guī)律的學(xué)科。它除傳授知識和技能外,更注重物理思想、方法的啟發(fā)。培訓(xùn)學(xué)生理解能力,思維能力及綜合分析能力。物理實驗是進行物理教學(xué)的主要手段之一,利用現(xiàn)代信息技術(shù)的模擬功能,能夠把一些抽象的理論內(nèi)容,不易觀察清楚,難于操作的或現(xiàn)實中不可能直接操作的實驗內(nèi)容,直觀的顯示屏幕上,形成感性的認識,有利于物理概念理解,物理規(guī)律歸納總結(jié)。

1.運用現(xiàn)代信息技術(shù)模擬物理現(xiàn)象不明顯或難以操作的演示實驗。如光的直線傳播、日食、月食,讓學(xué)生有清淅的印象,更深人地理解日食和月食的成因,實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

2.運用現(xiàn)代信息技術(shù)模擬難以直接再現(xiàn)的物理現(xiàn)象。如:電荷的定向移動、磁場磁感線、核爆炸過程(原子核裂變和聚變)、地震等。通過模擬,并在模擬中加入聲音,色彩與之形成對比的環(huán)境現(xiàn)象更加逼真,讓學(xué)生有身臨其境的感受。還可以加深學(xué)生的空間想象力,培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力。

3.運用現(xiàn)代信息技術(shù)演示在中學(xué)物理實驗教學(xué)中受設(shè)備、地理位置等限制的實驗。如:太空失重、核電站、觀察原子結(jié)構(gòu)。這對學(xué)生的理解有一個感性認識的幫助。

4.運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行實驗教學(xué)可能節(jié)省資金和能源,彌補農(nóng)村中學(xué)實驗器材不足,減少使用實驗耗材。如在中學(xué)電學(xué)實驗中,不少同學(xué)總會損壞器材,相應(yīng)還帶來了安全因素。運用現(xiàn)代信息技術(shù)實驗不但可以減少損壞器材,還可以增強學(xué)生動手能力和實驗信心,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,相應(yīng)的安全教育工作更是得到加強。

運用現(xiàn)代信息技術(shù)演示實驗,可以幫助學(xué)生盡快理解實驗結(jié)論,防止學(xué)生想象力缺乏。如透鏡成像演示,物體沿主軸由遠及近向透鏡移動的過程中像的大小及運動距離變化。運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行實驗教學(xué)學(xué)生有了實驗的感性認識。進而進行理性分析,歸納掌握知識和技能。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)在中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的局限性

信息技術(shù)使用不當(dāng),會造成違背客觀規(guī)律的后果,使教學(xué)效果適得其反。目前在計機輔助中學(xué)物理教學(xué)實踐中,很大一部分課件是預(yù)先設(shè)定好的程序來模擬實驗,有的學(xué)習(xí)課件通過建立教學(xué)模型,模擬實驗儀器、儀表和元件,虛擬實驗室,這樣限定了學(xué)生進行研究性實驗,使物理實驗失去了探究的作用,沒有體驗實驗,怎能總結(jié)經(jīng)驗?這樣做將不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣;不利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,在實驗中需要通過自己的觀察獲取信息;不利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科研能力,實驗中常出現(xiàn)一些意想不到的現(xiàn)象,解釋這些現(xiàn)象的過程中,思維形式很活躍;還不利于實現(xiàn)因材施教,實驗所涉及的基本概念,實驗原理,設(shè)計思想形式多樣,為不同類型的學(xué)生提供了發(fā)展平臺。如果用計算機的模擬來代替實際的實驗操作,那么物理實驗在教學(xué)中應(yīng)起的作用就無法實現(xiàn),因為所有的過程都是人為預(yù)設(shè)的,不會有新的疑問,這不利于素質(zhì)教育推進,培養(yǎng)的是紙上談兵,做的“理想”實驗。另外現(xiàn)代信息技術(shù)還可能造成教師和學(xué)生的思維分散,注意力集中不到一塊去等。

現(xiàn)代信息技術(shù)只是一種輔助教學(xué)工具,不可能完全代替教師的指導(dǎo)作用,也不可能取代實驗探究。我們在設(shè)計和設(shè)施實驗教學(xué)時,要本著開放學(xué)生思維、提高學(xué)生技能、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和嚴謹?shù)目茖W(xué)探究精神。合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的優(yōu)勢 ,提供給學(xué)生探究學(xué)習(xí)的空間,讓學(xué)生自主地學(xué)習(xí),以提高教學(xué)效率,培養(yǎng)新時期的新型人才。

分析工科大學(xué)物理實驗教學(xué)改革

導(dǎo)讀:大學(xué)物理實驗作為大學(xué)生的一門重要科學(xué)實驗課程。教學(xué)改革,淺析工科大學(xué)物理實驗教學(xué)改革。 關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實驗,教學(xué)改革 大學(xué)物理實驗作為大學(xué)生的一門重要科學(xué)實驗課程,不僅讓學(xué)生受到嚴格的、系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實驗的基本知識、方法和技巧,更主要的是培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)思維能力和

創(chuàng)新意識,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、分析和解決實際問題的能力,激發(fā)學(xué)生科技創(chuàng)新能力[1]。

近年來,各工科院校對物理實驗教學(xué)進行了全方位、多層次的改革,取得了一定的成績,但也存在一些問題[2]:一是從教學(xué)方法上來看,教師多以“言傳身教”為主,這種“ 填鴨式”教學(xué)方法難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;二是從實驗內(nèi)容上來看,驗證性實驗較多、與物理科學(xué)的前沿比較接近的實驗較少;三是教學(xué)手段、技術(shù)與設(shè)備落后,計算機輔助教學(xué)作用未能得到充分發(fā)揮,計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用程度較低。因此,必須對大學(xué)物理實驗的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段進行改革。

1 改進實驗內(nèi)容

物理實驗教學(xué)在不同層次人才培養(yǎng)中的定位、要求和作用應(yīng)該有所區(qū)別。比如,研究型或?qū)W術(shù)型人才培養(yǎng)與應(yīng)用型人才培養(yǎng)在物理實驗課程的教學(xué)摘要作用。此類實驗應(yīng)在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成,并可讓學(xué)生嘗試通過方式整理、總結(jié)實驗結(jié)果。以上三類實驗在大學(xué)物理實驗教學(xué)體系中應(yīng)以提高型實驗為主體,三者相輔相成,共同促進實驗教學(xué)效果的提高。

2 改革教學(xué)方法[2]

首先應(yīng)在如何引起學(xué)生對做實驗的興趣上做文章;其次應(yīng)在如何提高學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神上做文章。比如,如何在物理實驗教學(xué)中鼓勵學(xué)生提出問題?如何提高學(xué)生在物理實驗中提出問題的能力?

2.1 采用啟發(fā)、引導(dǎo)和討論式教學(xué)法

對于綜合性實驗和一部分較難的基礎(chǔ)性實驗,為了體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,教師可以采用啟發(fā)、引導(dǎo)和討論式教學(xué)法。教師可以要求學(xué)生進實驗室時必須提交預(yù)習(xí)報告,內(nèi)容包括本次實驗的目的、內(nèi)容和步驟等。然后,教師簡要介紹實驗原理和做實驗時的注意事項,啟發(fā)學(xué)生思考這次實驗所用的儀器是否還有其他用途。教師在提出問題和分析問題時要盡量調(diào)動學(xué)生的興趣。讓學(xué)生積極思考,主動索取知識。實驗過程中,教師要全場巡視,幫助學(xué)生解決在實驗中遇到的共性問題。,教學(xué)改革。,教學(xué)改革。

2.2 采用探究式教學(xué)法

對于設(shè)計性實驗,教師最好采用探究式教學(xué)法,即教師不介紹設(shè)備、 儀器的使用方法,而是讓學(xué)生自己閱讀教材和儀器使用說明書,接著由學(xué)生集體討論、交流各自的實驗預(yù)習(xí)報告,介紹實驗方案,匯報測試過程、分析結(jié)果,教師再提出問題,啟發(fā)學(xué)生,并引導(dǎo)學(xué)生展開討論,最后完成實驗。,教學(xué)改革。這種課堂上的互動不僅能培養(yǎng)學(xué)生主動參與、獨立思考、積極探索的精神,為他們終身學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),而且能增強學(xué)生的競爭意識和進取意識,鍛煉學(xué)生的口頭表達能力。,教學(xué)改革。

3 引入現(xiàn)代教育技術(shù)

3.1利用多媒體技術(shù)

利用多媒體技術(shù)可以對實驗原理和實驗過程進行生動形象的模擬仿真,利用數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷功能對實驗結(jié)果進行分析和預(yù)測,將靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài),使聲音、圖像、動畫、文字有機地組合在一起,增強教學(xué)活力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改善實驗教學(xué)效果。東南大學(xué)物理實驗中心針對教學(xué)中存在的問題:(1)新的實驗教學(xué)體系對教師的要求明顯提高,突顯出了優(yōu)質(zhì)教師資源的短缺;(2)難以實現(xiàn)對學(xué)生個性化深層次的指導(dǎo);(3)面向廣大學(xué)生全面開放,實際管理操作上有困難,他們構(gòu)建了信息平臺,引入計算機作為助教,改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)師生單一交互的局面,建立新型教學(xué)關(guān)系,創(chuàng)建物理實驗課程“多重交互”教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)效果。

3.2 建立實驗室物理教學(xué)網(wǎng)站

學(xué)生可以根據(jù)中心提供的網(wǎng)址登錄網(wǎng)站,在網(wǎng)上了解每學(xué)期的實驗設(shè)置和內(nèi)容介紹等情況,根據(jù)選課規(guī)則選擇自己在本學(xué)期要做的實驗題目和實驗時間,以便更好地安排時間預(yù)習(xí)功課。在這一方面,復(fù)旦大學(xué)物理實驗中心建立的教學(xué)網(wǎng)站被學(xué)生稱為自己的維基百科,人人參與編輯,靈活、快捷、全開放。2007年7月1日開通以來,點擊量已經(jīng)突破了380萬次,平均3000次/天,形式改變帶來了互動教學(xué)質(zhì)的變化。

大學(xué)物理實驗課程是大學(xué)物理教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部分,對于工科學(xué)校而言,物理實驗課程尤其重要。實驗課程具有課堂講授所無法比擬的優(yōu)勢,直觀性、操作性以及學(xué)生在實驗中的主動性、 探索性和創(chuàng)造性,是實驗課程的主要特點。,教學(xué)改革。任何學(xué)科都不是一成不變的,都必須適應(yīng)形勢的發(fā)展和變化。,教學(xué)改革。在信息時代到來的今天,工科大學(xué)物理實驗教學(xué)需要在實驗內(nèi)容、教學(xué)方式、師資培養(yǎng)等方面不斷改進,才能形成合理的、適合本校特色的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系。

怎么開發(fā)物理實驗的各種資源

搞好實驗教學(xué)是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,也是利用和開發(fā)課程資源的表現(xiàn)。怎樣更好地開發(fā)和利用實驗資源呢?筆者結(jié)合自己實際教學(xué)略談三點,希望老師們提出意見。

一、挖掘?qū)嶒炇屹Y源,提高實驗器材的利用率

1.開放實驗室,增加學(xué)生實驗次數(shù)。

要充分地開發(fā)和利用實驗室的豐富課程資源,必須改變實驗室的封閉式管理狀態(tài),通過建立開放性實驗室鼓勵學(xué)生主動利用實驗儀器進行各種探究活動。探究題目可來源于教材或課外習(xí)題,根據(jù)題目猜想假設(shè)、制定計劃、選擇器材、進行實驗、分析論證、評估交流,讓學(xué)生自由探究。這一活動對突破教學(xué)難點和提高學(xué)生探究能力大有裨益。

2.開發(fā)實驗器材,力爭做到一物多用。

如何能充分利用實驗室現(xiàn)有的實驗器材,讓實驗器材的性價比更高,這是新課改對實驗老師提出的新課題。在教育教學(xué)中,我們開動腦筋,不斷嘗試將實驗室里的器材加以組合或開發(fā),可以讓一個器材完成更多的實驗探究。比如:試管,我們可以充分發(fā)揮試管在教育教學(xué)中的作用,利用試管探究音調(diào)問題。用嘴對著空試管吹,讓其發(fā)聲,再在試管中加一些水,再對著試管口吹氣,讓學(xué)生去體會聲音的不同,從而去感覺音調(diào);在學(xué)氣壓強的時候,可以做“大小試管”的實驗(圖1),讓學(xué)生體會大氣壓強的存在。在學(xué)習(xí)浮力的時候,可以利用試管制作浮沉子(圖2)演示上浮、懸浮、下沉。還可以制作潛水艇模型演示潛水艇原理(圖3);再如:激光筆和平面鏡是用來探究光的反射規(guī)律的,我們還可以用它改變光傳播路徑的功能將桌面發(fā)生的微小形變加以放大(圖4),使學(xué)生看的更清楚。以上實例說明其實只要我們開動腦筋、多思考、充分利用實驗器材,開發(fā)更多的實驗,讓實驗器材可以發(fā)揮更大的作用。

二、挖掘生活資源,體會生活處處皆物理

1.用身體做實驗。

身體是學(xué)生自身的物理實驗資源,每個人都有且不受時間、地點的影響,隨時隨地可以進行。通過切身的體驗更能加深理解所學(xué)知識。例如:在研究聲音產(chǎn)生的條件時,可讓學(xué)生用手摸自己發(fā)聲時聲帶的振動;在學(xué)習(xí)杠桿的應(yīng)用時,可讓學(xué)生用手拿字典,感受費力杠桿省距離;在研究摩擦力的時候,可讓學(xué)生兩手心相對,感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力,感受摩擦力的變化;學(xué)習(xí)做功改變物體內(nèi)能時,可讓學(xué)生雙手互相搓一搓,體會溫度變化;學(xué)習(xí)氣體壓強與體積的關(guān)系時,讓學(xué)生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單,又加深印象,一舉兩得。

淺議初中物理教師在物理實驗教學(xué)中的主導(dǎo)地位

[關(guān) 鍵 詞] 新課程標(biāo)準(zhǔn) 教育目標(biāo) 物理實驗 學(xué)生心理特點 教師角色變換

[內(nèi)容摘要] 物理實驗在中學(xué)階段物理學(xué)習(xí)中具有不可獲缺的地位,而在這一重要領(lǐng)地中,物理教師如何發(fā)揮其主導(dǎo)地位就顯得異常重要,本文就物理教師在物理實驗中應(yīng)處的角色進行了探討。

引 言

物理學(xué)由實驗和理論兩部分組成,物理學(xué)實驗是人類認識世界的一種重要活動,是進行科學(xué)研究的基礎(chǔ);物理學(xué)理論則是人類對自然界最基本、最普遍規(guī)律的認識和概括

——《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》

“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”。一時間,這句話成了物理教學(xué)中的“經(jīng)驗之談”,也成了部分教師放棄實驗教學(xué)的“理論依據(jù)”。更有高級一點的教師則通過Flash 動畫“做”實驗,卻絕不動手或親手做演示實驗或指導(dǎo)學(xué)生進行實驗,理由是“實驗有風(fēng)險,可能測不出理想的數(shù)據(jù)”,而Flash 動畫則不然,一切盡在掌握之中,數(shù)據(jù)要多理想有多“理想”,畫出的實驗圖像要多好看有多“好看”。省時、省力、省心,三省在手,何樂而不為乎?

以上種種,究其原因,卻是“教育目標(biāo)”的喪失,或者至少是對當(dāng)前新《課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的育人目標(biāo)的不理解。

“初中階段要求學(xué)生掌握必要的文化科學(xué)知識和基本技能,具有一定的自學(xué)能力、動手操作能力,以及運用知識分析和解決問題的能力,初步具有實事求是的科學(xué)態(tài)度、掌握一些簡單的科學(xué)方法……”

而初中學(xué)生心理特點也決定了科學(xué)實驗在這一階段學(xué)生中所處的重要地位。

初中生正處于從經(jīng)驗型抽象邏輯思維向理論型抽象邏輯思維的轉(zhuǎn)變過程中,經(jīng)驗型抽象邏輯思維在很大程度上仍然是直接與感性經(jīng)驗相聯(lián)系的,仍然需要由直觀的形象來支持。學(xué)生通過自已的親自實驗,就能通過眼觀手動獲得他們所需要的經(jīng)驗。

鑒于此,初中的物理課程,應(yīng)在小學(xué)開展的一些基于現(xiàn)象的探究活動基礎(chǔ)上,開展教師指導(dǎo)程度不同的具有一定認知能力要求的實驗探究活動,這有助于逐步促進學(xué)生認知能力和科學(xué)探究能力的進一步發(fā)展。

可見,物理實驗課程是符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的,物理實驗教學(xué)的成功于否,直接關(guān)系到學(xué)生能力的培養(yǎng)和物理教學(xué)的質(zhì)量。

當(dāng)然,初中生在實驗中還存在種種問題,如盡管大多數(shù)的初中生對實驗有濃厚的興趣,也樂于動手實踐,在實驗中表現(xiàn)得積極主動,但總體上來說,由于受到各方面因素的制約,再加上初中學(xué)生實驗?zāi)芰^低。因此初中物理實驗教學(xué)質(zhì)量往往并不理想。這也是很多教師不愿做實驗的主要原因之一。

如何充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位,讓實驗課堂充滿生機和活力,成為學(xué)生能力發(fā)展的推進器?就是我們需要多思考的問題。

一、做導(dǎo)游,引導(dǎo)明確目的,弄清原理和方法

導(dǎo)游的任務(wù)是為游客提供服務(wù),向?qū)Х?wù)、講解服務(wù)、處理團隊中的突發(fā)事件等,我們這里的導(dǎo)游任務(wù)也大同小異,是為學(xué)生提供指導(dǎo),指導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康?,弄清實驗的基本原理和基本方法?

指導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康?,是讓他們做好學(xué)生實驗的第一步。所謂“明確實驗?zāi)康摹奔匆箤W(xué)生清楚本實驗要解決什么問題及要達到什么目的。如果實驗?zāi)康牟幻鞔_,不能根據(jù)教材要求很好地理解它,則會在實驗時面對眼前的儀器束手無策,此次實驗活動必然“收獲無幾”。也只有明確了實驗?zāi)康?,才能使自己成為實驗的主人,為實現(xiàn)真正的科學(xué)探究打下堅實的基礎(chǔ)。

實驗原理和實驗方法是指導(dǎo)學(xué)生完成實驗的根本依據(jù),若不能很好地掌握實驗的原理和方法,做實驗時就沒有了可遵循的原則,當(dāng)然也多半會在實驗中“事倍功半”。

此過程中,教師作為引導(dǎo)著學(xué)生徜徉于知識海洋的導(dǎo)游,既要告訴學(xué)生知識的要點,也要讓學(xué)生有自我發(fā)現(xiàn)的樂趣。既有有組織的指導(dǎo)預(yù)習(xí),也應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與本實驗有關(guān)的知識和方法。

二、做工程師,精心設(shè)計實驗,細心選取器材

實驗的設(shè)計和選材,可是關(guān)系到本節(jié)實驗課的效率是否高的關(guān)鍵因素之一,如何在不長的一節(jié)實驗課上盡可能收獲更多的細節(jié),實驗前的精心設(shè)計是不可或缺的一步。這就需要作為物理教師的你作一個非凡的工程師,精心設(shè)計學(xué)生的實驗過程,并根據(jù)實驗細心選擇適合當(dāng)下學(xué)生需要的實驗器材。

實驗的設(shè)計包含的要素較多,①注重實驗方法;②盡量減小實驗誤差;③設(shè)計的步驟科學(xué)可行;④符合初中階段學(xué)生的認知規(guī)律等。

器材的選擇往往被部分教師所忽視,其實:它是實驗設(shè)計過程中的異常重要的一環(huán),有時甚至能左右實驗的成敗。

以筆者教學(xué)《熔化與凝固》一節(jié)為例,其中的一些經(jīng)驗與教訓(xùn)很能說明問題。

課前,先確定本節(jié)的主線為利用對比法探究晶體與非晶體的熔化、凝固過程中的區(qū)別與聯(lián)系。

先在10班上時,師生共同學(xué)習(xí)了熔化、凝固定義后,很自然過渡到熔化、凝固過程中的吸放熱關(guān)系及溫度變化規(guī)律的探究上來了,共同討論實驗方法時,同學(xué)們都認識到物體吸放熱不均勻有可能影響本實驗,不失時機推出“水浴法”及通過不停攪拌等手段來使吸熱均勻。然而“百密一疏”,在冰的選擇上,我采用通常的碎冰(即用錘子將冰塊一一敲碎)裝入大試管,進行實驗,結(jié)果卻并不理想。小結(jié)如下:①缺少冰在低溫吸熱升溫而物態(tài)不變的過程發(fā)現(xiàn);②冰在熔化過程中,雖經(jīng)不斷攪拌,即溫度卻仍有小幅振蕩;③熔化過程過短(3.5min),不足以在學(xué)生中產(chǎn)生強烈印象……

痛定思痛,在3班再上本節(jié)課時,我對實驗的器材作了根本改變:①變貯冰保溫瓶單層為“雙層”,在夾層中裝入—10℃的20%酒精,從而可控制實驗時碎冰的初溫達—6℃左右,可讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)晶體固態(tài)物質(zhì)在未達熔點前吸熱升溫 而物態(tài)卻并不變化的過程;②變碎冰為霜,使顆粒更細小,受熱更均勻,甚至無需攪拌;③變水浴為空氣浴,即通過冰從空氣中吸熱給冰“加熱”,使冰得以緩慢吸熱。實驗中,經(jīng)4~5 min后,冰溫度達到了0℃,此后經(jīng)歷了“漫長”的15min的熔化時間,這期間學(xué)生們還發(fā)現(xiàn)這些細冰熔化后形成的一個個氣泡在冰水中緩慢上升這一以前老師也未見過的過程,收獲到了許多意外之喜。學(xué)生們充分理解了“盤中水冰,冰化水水溫不升”這句話的含義。

怎么樣,工程師的地位不可或缺吧!

三、做主持,啟發(fā)思維碰撞,引來百花齊放

學(xué)生實驗時,應(yīng)創(chuàng)造一個相對開放的環(huán)境,對其探究內(nèi)容不過統(tǒng)得過死,否則可能會扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性。而開放實驗的結(jié)果必然會帶來百花齊放的局面,此時的物理教師更應(yīng)是一個激情澎湃的主持人,為這一偉大的思維碰撞時刻推波助瀾。以筆者去年上的一節(jié)公開課《光的折射》為例,即可見一斑。

我給每位同學(xué)準(zhǔn)備了一杯熱水(熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路),一只激光手電筒,一張硬白塑料片,一只空塑料杯,一只長吸管等,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了光的直線傳播及光的反射的基礎(chǔ)上,結(jié)合自習(xí),自主探究光的折射規(guī)律。得到的結(jié)論比平時單純由老師演示得出結(jié)論要好得多。

實驗討論時,我作為“主持人”,讓同學(xué)們廣開言路,各抒已見,結(jié)果呢?經(jīng)統(tǒng)計,本節(jié)課,學(xué)生探究后,共提出了這樣一些有意義的探究結(jié)論參與實驗后的總結(jié)交流:①、光從空氣中斜射入水中,改變傳播方向,且偏向法線;②、增大入射角,折射角也隨著增大;③、光從空氣中垂直射向水中時,不改變光的傳播方向;④、光從水中斜射入空氣中時,光的傳播方向改變且偏離法線;⑤、在④結(jié)論中,當(dāng)入射角增大到一定時候,沒有光線進入空氣;⑥、光線在水中也是沿直線傳播的;⑦、光斜射到空杯底某點,慢慢加水后,點向法線方向靠近;⑧、斜射入水中的吸管看上去向上彎折了;⑨、豎直放的吸管從上面看上去在水中的部分好象變短了,而從旁邊看過去,好象變粗了……

在這百花齊放的時刻,聽課者情不自禁為這些可愛的學(xué)生的探究精神所感動,相信我們大家都體會到了有一種東西在發(fā)生著質(zhì)的升華吧!

四、做導(dǎo)師,縱論實驗得失,升華實驗成果。

實驗的及時總結(jié),可以說是至關(guān)重要的。此時就是作為學(xué)生學(xué)習(xí)上的導(dǎo)師發(fā)揮作用的時候啦!

實驗中雖有百花齊放之樂,卻也需“去偽存真、去粗取精”。導(dǎo)師此時的作用可謂“畫龍點睛”,不失時機的點評實驗的得與失可加深對實驗結(jié)論的理解和掌握。必要時,你這位導(dǎo)師還應(yīng)采用更為直觀的方法來幫助學(xué)生找尋實驗數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。圖像法就是一個不錯的選擇。

用圖像法來描述物理過程具有形象直觀的特點,通過圖像的比較,學(xué)生能夠較容易的理解物理過程發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,這種直觀印象有時能透過事物的本質(zhì),誘使人們做更深入的探討,利用圖像法思路清晰可以使得物理問題簡化明了,能起到一般計算法所不能起到的作用,可以使物理概念得到進一步拓展,而且圖像法能將物理學(xué)科和其它學(xué)科有機地結(jié)合起來,啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)創(chuàng)造能力,提高學(xué)生的綜合能力。而這些都是學(xué)生通過自學(xué)不可能達到的啊!

教師的這些角色變換,使教師從單純的知識傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進者、組織者和指導(dǎo)者。而教師也可以在參與指導(dǎo)的過程中吸納新知識,成為學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴,和學(xué)生探索新知,建立了新型的師生關(guān)系。同時面對新的課題、新的要求,將不斷激勵自己刻苦鉆研,提高自身的專業(yè)水平和研究能力。相信到那時,師生們均可在這一和諧氛圍中共同進步,共同成長。

初中物理實驗?zāi)J教轿?

【摘要】物理實驗是蘇科版物理教材的一大特色,而傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)多側(cè)重于實驗的嚴謹性、物理知識的驗證方面,使得實驗器材、步驟、方法被固化?!盎顒訂螌?dǎo)學(xué)”模式的應(yīng)用,突顯物理實驗的自主建構(gòu)特色,增強學(xué)生的探究興趣。

【關(guān)鍵詞】初中;物理實驗;活動單導(dǎo)學(xué)

實驗是物理學(xué)科的基礎(chǔ),也是引導(dǎo)學(xué)生探究物理現(xiàn)象,增進學(xué)生物理素養(yǎng)的重要途徑。蘇科版物理實驗較多,在實驗教學(xué)目標(biāo)上呈現(xiàn)多維性。既有實驗知識的學(xué)習(xí),還有實驗技能的訓(xùn)練,同時還需要從實驗過程中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識、猜想能力和探究能力。但傳統(tǒng)的實驗教學(xué)被限定于“照方抓藥”的教學(xué)格局,脫離實驗教學(xué)趣味化、科學(xué)化、靈活化?!盎顒訂螌?dǎo)學(xué)”模式的應(yīng)用,將貼近學(xué)生生活實際經(jīng)驗作為問題導(dǎo)向,來融入物理實驗原理、實驗設(shè)計過程,從而增強學(xué)生的實驗興趣。

一、傳統(tǒng)實驗教學(xué)設(shè)計的弊端與不足

蘇科版物理實驗教學(xué)多依據(jù)配套的實驗教材,以實驗報告形式進行編排和呈現(xiàn),讓學(xué)生從中探究物理實驗。以“水的沸騰”實驗教學(xué)為例,目的是為了讓學(xué)生觀察水加熱及沸騰過程中的變化,并從溫度變化中進行填寫表格。其中,實驗裝置及器材選擇較為科學(xué)、嚴謹,學(xué)生可以調(diào)整石棉網(wǎng)高度、酒精燈火焰來進行加熱處理。最后,根據(jù)實驗任務(wù),當(dāng)水溫達到90開始記錄溫度計讀數(shù),然后填寫以時間為橫軸、以溫度為縱軸的平面直角坐標(biāo)系,來探析水溫與加熱時間的過程變化圖像。從整個實驗編排與設(shè)計流程來看,整個實驗教學(xué)過程流暢、步驟清晰,學(xué)生根據(jù)實驗報告來進行觀察、記錄并填寫,即可完成實驗任務(wù)。不過,對于物理實驗教學(xué),不能僅僅是照搬實驗過程,其成效并非理想。雖然教師在實驗中也反復(fù)強調(diào)觀察溫度計的變化、留心燒杯里氣泡的產(chǎn)生、以及聲音的變化,還有杯口的“白汽”現(xiàn)象等等,這些問題于學(xué)生而言,并不能很好的理解實驗任務(wù)。因此,實驗中的弊病仍然較多。如學(xué)生不明確觀察的具體現(xiàn)象,學(xué)生不知道應(yīng)該記錄那些實驗數(shù)據(jù),學(xué)生不理解如何進行實驗數(shù)據(jù)分析,如何從數(shù)學(xué)圖像中來研究物理現(xiàn)象等等??傮w來看,對于物理實驗報告的照搬,并不能突出實驗教學(xué)的目標(biāo)和任務(wù),學(xué)生也未能從中感受到不同實驗器材、實驗布置的合理性,反而增加了實驗教學(xué)的盲目性。

二、以“活動單導(dǎo)學(xué)”來構(gòu)建實驗教學(xué)流程

藉由上述疑問,以“探究電路中電流與電壓、電阻的關(guān)系”為例,來應(yīng)用“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗教學(xué)模式。從實驗?zāi)繕?biāo)上,首先確立實驗探究活動,引領(lǐng)學(xué)生從具體電路中來分析電流、電壓、電阻的關(guān)系。其次,細化實驗任務(wù),讓學(xué)生明確對“同一段導(dǎo)體”兩端電壓、電流、電阻進行測量,并學(xué)會控制變量法的使用;能夠?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行填表,并處理,挖掘物理規(guī)律;能夠解決實驗中的一些其他疑難問題。再次,設(shè)置“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗步驟,分為三項:第一項為問題假設(shè),設(shè)置物理情境,提出問題及假設(shè);第二項為器材選擇與方案設(shè)計,結(jié)合實驗活動,明確研究對象,并探究實驗方法,如何構(gòu)建實驗方案,記錄那些實驗數(shù)據(jù),如何處理實驗數(shù)據(jù);第三項為實驗過程實施;第四項為討論與總結(jié),將實驗數(shù)據(jù)進行整理,并探究電流、電壓、電阻三者的關(guān)系,得出最后結(jié)論。另外,圍繞該實驗探究活動,制定實驗數(shù)據(jù)表格。

三、“活動單導(dǎo)學(xué)”教學(xué)成效

從“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗探究模式來看,其目標(biāo)及所運用的實驗器材、實驗方法依然與實驗配套教材中的實驗報告具有相似性,但在“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗教學(xué)中,學(xué)生成為實驗探究的主體,教師從明確實驗任務(wù)、設(shè)計實驗流程等方面,充分發(fā)揮學(xué)生的自主性。如利用生活情境的構(gòu)設(shè),來引出“電流、電壓、電阻”的實驗假設(shè),并讓學(xué)生從實驗器材選擇、實驗方案設(shè)計中逐步探究,突顯了學(xué)生的能動性。同時,在“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗教學(xué)中,我們整個實驗過程分成若干實驗活動,對每個活動都明確了實驗?zāi)康?,講究實驗過程的階梯性、層次性,逐步引導(dǎo)學(xué)生厘清實驗思路,分析實驗現(xiàn)象,拓寬實驗思維,增進實驗探究,推動實驗問題走向?qū)嶒災(zāi)繕?biāo)。所以說,在“活動單導(dǎo)學(xué)”實驗設(shè)計中,對于問題的假設(shè)與思考活動,我們圍繞實驗探究任務(wù)進行了細化,也考慮到“跳一跳夠得著”的難度層級化特點,讓學(xué)生能夠在每個實驗活動中,可以通過小組協(xié)作方式,將自我思考與合作討論應(yīng)用其中,挖掘?qū)W生的實驗體驗,拓寬學(xué)生的實驗視野,增強學(xué)生在實驗過程中獨立思考,最大限度挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)的作用?!盎顒訂螌?dǎo)學(xué)”實驗教學(xué)模式,教師以“總指揮”角色來貫穿于實驗過程中,而“打仗”任務(wù)交由學(xué)生自己來完成,每一項實驗任務(wù)都好比一場競賽,學(xué)生參與實驗活動,設(shè)計實驗方案,一旦暴露問題,教師要抽絲剝繭,引導(dǎo)學(xué)生破解難題。

當(dāng)然,針對不同實驗內(nèi)容,教師也要不斷調(diào)整“指揮方案”,對具體的實驗活動進行設(shè)置“綱領(lǐng)”,明確實驗探究對象及問題探究的目標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生從實驗數(shù)據(jù)的觀察、記錄中,按照既定的實驗表格進行填寫,并完成相關(guān)數(shù)據(jù)的分析、處理。特別是在實驗數(shù)據(jù)的“有效性”篩選上,要構(gòu)建問題情境,引導(dǎo)學(xué)生反思實驗,從實驗現(xiàn)象中對比實驗任務(wù),挖掘?qū)嶒灁?shù)據(jù)中的規(guī)律,真正發(fā)揮物理實驗在學(xué)生知識自主建構(gòu)中的積極作用。

初中物理實驗報告

一、將一飲料瓶底部扎幾個細孔,再往飲料瓶中到入適量的水,此時會發(fā)現(xiàn)瓶底處有水流出,可以印證液體對容器底部有壓強。繼續(xù)迅速把飲料瓶中灌滿水,然后擰緊瓶蓋,這時可觀察到飲料瓶底部并沒有水流出。如果再擰松瓶蓋,又發(fā)現(xiàn)水流了出來。這說明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。

二、另取一空飲料瓶灌滿水后擰緊平蓋,然后用酒精燈加熱一鋼針。輕輕的在飲料瓶下部側(cè)壁燙一細孔(注意燙孔時不要用力擠按飲料瓶)。當(dāng)扎完小孔后會發(fā)現(xiàn)并沒有水流出,在第一個孔的相同高度處,任意位置再燙一個細孔后發(fā)現(xiàn)依然沒有水流出來。這是由于大氣壓的作用的結(jié)果,并且證明了大氣壓是各個方向都存在的,與液體壓強特點形成對比。之后在前兩個細孔的上方再燙一細孔后,發(fā)現(xiàn)下面的細孔向外流水,而上面的細孔不向外流水,并且有空氣從此處進入飲料瓶內(nèi)上方。如果擰開飲料瓶的瓶蓋會發(fā)現(xiàn)三孔都會流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱噴的越遠。

三、再取一飲料瓶灌滿水并擰緊瓶蓋后,把它倒置在盛有足夠多水的玻璃水槽中,在水中把瓶蓋擰下來,抓住瓶子向上提,但不露出水面發(fā)現(xiàn)瓶里的水并不落回水槽中。(可以換更高的飲料瓶做“對比實驗”,為托里拆利實驗的引入打好基礎(chǔ)。)還可以在此實驗的基礎(chǔ)上,在瓶底打孔,立刻發(fā)現(xiàn)瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子內(nèi)、外均有大氣壓相互抵消,水柱在本身重力的作用下流回水槽。

四、還可以選用易拉罐,拉蓋不要全部拉開,開口盡量小一些。倒凈飲料后用電吹風(fēng)對罐體高溫加熱一段時間后,把拉口處用橡皮泥封好,確保不漏氣。再用冷水澆在易拉罐上,一會聽到易拉罐被壓變形的聲音,同時看到易拉罐上有的地方被壓癟。說明氣體熱脹冷縮、也證明了大氣壓的存在。

考查學(xué)生物理實驗?zāi)芰?

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,實驗是物理的重要研究方法。法拉第曾說過:“科學(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于嚴謹、認真的實驗中”。對于初中生,尤其要重視嚴謹認真的實驗。因為只有通過嚴謹、認真的實驗,才能對所學(xué)的物理知識有生動、形象的感性認識。只有通過嚴謹、認真的實驗,才能使我們對所學(xué)知識的理解不斷得到深化。通過實驗,可以增強動手動腦能力,豐富感性認識,培養(yǎng)尊重事實,實事求是的品質(zhì),為進一步深化對物理知識的認識打下良好的基礎(chǔ)。在實驗活動過程中,我們的觀察、判斷、思維等能力都將得到更全面、更深入的訓(xùn)練。在教學(xué)中如何考查和評價學(xué)生的實驗?zāi)芰?,是一個值得思索的問題。

至今為止,物理實驗的考評,主要還是兩種形式,即書面考查和實驗操作考查。這兩種考查方式各有自己的優(yōu)點,也各自有一定的局限性。書面考查內(nèi)容覆蓋面廣,所用的教學(xué)時間少,是一種傳統(tǒng)的考查方式,簡單易行,為物理老師普遍采用。這種方式不能考查學(xué)生的觀察能力和實際操作能力。實際操作考查是一種比較理想的考查方法。它可以具體地檢查學(xué)生對實驗技能的掌握情況,但此方法要一對一的監(jiān)考,才能較系統(tǒng)全面地觀察學(xué)生操作的全過程,這樣才能作出比較準(zhǔn)確的評價。這種方法考查的內(nèi)容覆蓋面小,只能考一個完整的實驗,或幾個實驗的某幾個環(huán)節(jié)。

上述兩種考查方式各有優(yōu)缺點,但如果運用幻燈媒體對學(xué)生進行物理實驗考查,便可收到上述兩種考查方式無法比擬的效果,并且同時它還具有如下幾方面的可行性。如果運用拍攝錄像進行考查當(dāng)然更好,但對廣大農(nóng)村初中是不可能的,而運用幻燈投影較為合適。因為近幾年來農(nóng)村各地電教相繼展開,對高亮度投影儀越來越普遍,不少鄉(xiāng)鎮(zhèn)中小學(xué)也都具備了這些條件,而且幻燈片又可根據(jù)教師自己的需要隨意制作,所以從條件上來說是可行的。運用幻燈片投影給學(xué)生觀察,雖沒有讓學(xué)生操作,但在屏幕上映示出一幅逼真的實驗動態(tài)情景,包括認識儀器名稱,實驗裝置,操作過程,發(fā)生的現(xiàn)象等。讓學(xué)生觀察、思考、辨識、判斷、取得一些物理量的測量數(shù)據(jù),然后得出實驗結(jié)果。學(xué)生只有認真進行實驗操作訓(xùn)練,并掌握實驗原理、方法,才能完整正確地回答考題。這用書面考查是無法做到的。所以說運用幻燈投影的媒體來考查學(xué)生的實驗?zāi)芰κ强尚械???疾榉椒ㄒ彩强尚械?。第一步是試題的設(shè)計,根據(jù)各年級的實驗教學(xué)目標(biāo),具體地制作抽、拉、覆蓋的幻燈片。

例如八年級物理實驗對四件基本儀器的認識、使用、讀數(shù)的內(nèi)容,制作刻度尺,托盤天平、彈簧秤、量筒四套幻燈片,分別讓學(xué)生觀察,寫出儀器名稱及讀數(shù)。由于幻燈片可抽拉,使各班考查中所出現(xiàn)的讀數(shù)可以不同。制作的量筒這套幻燈片還可考查測石塊的體積,給學(xué)生觀察量筒水面V1,放下石塊水面升高后的V2,讓學(xué)生及時記錄,算出V石。對各個學(xué)生實驗都可以制成幻燈片進行考查。此外還可以針對學(xué)生在平時實驗過程中常犯的錯誤,加以集中,讓學(xué)生辯認錯誤。如用托盤天平測液體質(zhì)量,編制一款可以連續(xù)動作幻燈片。a.調(diào)天平,開始天平兩盤有明顯高低,適當(dāng)移動螺母,初看使兩盤基本相平,但指針還是稍有一點偏離中央線,就停止調(diào)平動作(或者使游碼稍離一點零位線)。b.稱量過程中,右盤放杯子,左盤放砝碼。在讀取砝碼時,不用鑷子,用手取放,有時把砝碼放到桌子上。c.讀數(shù)時,只加砝碼的總量,游碼的讀數(shù)沒有加上(或者游碼右邊所對的刻度值)。d.最后出現(xiàn)測得杯中液體質(zhì)量時不減去空杯的質(zhì)量數(shù)等,要求學(xué)生能辯認出實驗過程中所出現(xiàn)的幾處錯誤??疾榈牡诙绞墙處熯M行時間控制,每套幻燈片每一動作給予一定的時間,給學(xué)生邊觀察邊筆答,按幻燈片出現(xiàn)的先后順序分別寫在答題紙上規(guī)定的位置里。

考查的第三步是教師閱卷評分。每題分數(shù)標(biāo)準(zhǔn)由教師根據(jù)題目的難易定出標(biāo)準(zhǔn)分。然后按分數(shù)的及格與否可評出達標(biāo)水平。例如,前面舉例的六道題目中,前五題(四件基本測量儀器和測量石塊體積),及格就是達A級水平,第六題用托盤天平測液體質(zhì)量指出錯誤之處及格就是達B級水平。

用幻燈片進行物理實驗考查有如下幾個優(yōu)點:a.方法簡單,主要制作幻燈片就可以實施,并且幻燈片容易保存,多年可用,逐年積累題量。b.考查內(nèi)容覆蓋面廣,既可考查學(xué)生實驗,也可考查演示實驗,不管是理論知識,還是操作知識都可以結(jié)合。c.深受學(xué)生喜歡,學(xué)生在這種模式下接受考評心情不但不壓抑而且還有趣。d.評價信度好,教師能收到教學(xué)反饋信息。e.占用教學(xué)時間少,如上面所說到的前四道題,每套幻燈片只需大約半分種,指出錯誤的那一道也最多只需4分鐘。它既可以單獨進行考評,也可以與操作考評或書面考評相結(jié)合進行考評。上述方法請同行們嘗試,共同探索,逐步完善物理實驗的考查。

物理實驗論文

摘要:物理這門自然科學(xué)課程比較比較難學(xué),靠死記硬背是學(xué)不會的,一字不差地背下來,出個題目還是照樣不會作。那么,如何學(xué)好物理呢?要想學(xué)好物理,應(yīng)當(dāng)做到不僅把物理學(xué)好,其它課程如數(shù)學(xué)、化學(xué)、語文、歷史等都要學(xué)好,也就是說學(xué)什么,就得學(xué)好什么。實際上在學(xué)校里,學(xué)習(xí)好的學(xué)生,哪科都學(xué)得好,學(xué)習(xí)差的學(xué)生哪科都學(xué)得差,基本如此,除了概率很小的先天因素外,這里確實存在一個學(xué)習(xí)方法問題。

誰不想做一個學(xué)習(xí)好的學(xué)生呢,但是要想成為一名真正學(xué)習(xí)好的學(xué)生,第一條就要好好學(xué)習(xí),就是要敢于吃苦,就是要珍惜時間,就是要不屈不撓地去學(xué)習(xí)。樹立信心,堅信自己能夠?qū)W好任何課程,堅信“能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律”,堅信有幾份付出,就應(yīng)當(dāng)有幾份收獲。關(guān)于這一條,請看以下三條語錄:

我決不相信,任何先天的或后天的才能,可以無需堅定的長期苦干的品質(zhì)而得到成功的?!腋梗ㄓ膶W(xué)家)

有的人能夠遠遠超過其他人,其主要原因與其說是天才,不如說他有專心致志堅持學(xué)習(xí)和不達目的決不罷休的頑強精神?!罓栴D(英國化學(xué)家)

世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最容易被忽視而最令人后悔的就是時間?!郀柣ㄌK聯(lián)文學(xué)家)

以上談到的第一條應(yīng)當(dāng)說是學(xué)習(xí)態(tài)度,思想方法問題。第二條就是要了解作為一名學(xué)生在學(xué)習(xí)上存在如下八個環(huán)節(jié):制定計劃課前預(yù)習(xí)專心上課及時復(fù)習(xí)獨立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié)課外學(xué)習(xí)。這里最重要的是:專心上課及時復(fù)習(xí)獨立作業(yè)解決疑難系統(tǒng)總結(jié),這五個環(huán)節(jié)。在以上八個環(huán)節(jié)中,存在著不少的學(xué)習(xí)方法,下面就針對物理的特點,針對就“如何學(xué)好物理”,這一問題提出幾點具體的學(xué)習(xí)方法。

(一)三個基本。

基本概念要清楚,基本規(guī)律要熟悉,基本方法要熟練。關(guān)于基本概念,舉一個例子。比如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:V=s/t。關(guān)于基本規(guī)律,比如說平均速度的計算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員他在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100米化的時間是12.5秒,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規(guī)律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取"對象",例如,在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即離單獨的某一個電阻上。

(二)獨立做題。

要獨立地(指不依賴他人),保質(zhì)保量地做一些題。題目要有一定的數(shù)量,不能太少,更要有一定的質(zhì)量,就是說要有一定的難度。任何人學(xué)習(xí)數(shù)理化不經(jīng)過這一關(guān)是學(xué)不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學(xué)者走向成功的必由之路。

(三)物理過程。

要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規(guī)、三角板、量角器等,以顯示幾何關(guān)系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態(tài)分析和動態(tài)分析,狀態(tài)分析是固定的、死的、間斷的,而動態(tài)分析是活的、連續(xù)的,特別是在解關(guān)于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)的。

(四)上課。

上課要認真聽講,不走思或盡量少走思。不要自以為是,要虛心向老師學(xué)習(xí)。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現(xiàn)這種情況可以當(dāng)成是復(fù)習(xí)、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不能自搞一套,否則就等于是完全自學(xué)了。入門以后,有了一定的基礎(chǔ),則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學(xué)得越多,自己的東西越多。

(五)筆記本。

上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結(jié)構(gòu),好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學(xué)們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經(jīng)學(xué)看,要能做到愛不釋手,終生保存。

(六)學(xué)習(xí)資料。

學(xué)習(xí)資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學(xué)習(xí)資料的分類包括練習(xí)題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習(xí)題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節(jié)省不少時間。

(七)時間。

時間是寶貴的,沒有了時間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時間,而利用時間是一門非常高超的藝術(shù)。比方說,可以利用“回憶”的學(xué)習(xí)方法以節(jié)省時間,睡覺前、等車時、走在路上等這些時間,我們可以把當(dāng)天講的課一節(jié)一節(jié)地回憶,這樣重復(fù)地再學(xué)一次,能達到強化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時想到它的解法的。學(xué)習(xí)物理的人腦子里會經(jīng)常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時會有所突破,找到問題的答案。公務(wù)員之家

(八)向別人學(xué)習(xí)。

要虛心向別人學(xué)習(xí),向同學(xué)們學(xué)習(xí),向周圍的人學(xué)習(xí),看人家是怎樣學(xué)習(xí)的,經(jīng)常與他們進行“學(xué)術(shù)上”的交流,互教互學(xué),共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會告訴你。在學(xué)習(xí)方面要有幾個好朋友。

(九)知識結(jié)構(gòu)。

要重視知識結(jié)構(gòu),要系統(tǒng)地掌握好知識結(jié)構(gòu),這樣才能把零散的知識系統(tǒng)起來。大到整個物理的知識結(jié)構(gòu),小到力學(xué)的知識結(jié)構(gòu),甚至具體到章節(jié)。

(十)數(shù)學(xué)。

物理的計算要依靠數(shù)學(xué),對學(xué)物理來說數(shù)學(xué)太重要了。沒有數(shù)學(xué)這個計算工具物理學(xué)是步難行的。大學(xué)里物理系的數(shù)學(xué)課與物理課是并重的。要學(xué)好數(shù)學(xué),利用好數(shù)學(xué)這個強有力的工具。

(十一)體育活動。

健康的身體是學(xué)習(xí)好的保證,旺盛的精力是學(xué)習(xí)高效率的保證。要經(jīng)常參加體育活動,要會一種、二種鍛煉身體的方法,要終生參加體育活動,不能間斷,僅由興趣出發(fā)三天打魚兩天曬網(wǎng)地搞體育活動,對身體不會有太大好處。要自覺地有意識地去鍛煉身體。要保證充足的睡眠,不能以減少睡覺的時間去增加學(xué)習(xí)的時間,這種辦法不可取。不能以透支健康為代價去換取一點好成績,不能動不動就講所謂“沖刺”、“拼搏”,學(xué)習(xí)也要講究規(guī)律性,也就是說總是努力,不搞突擊。

以上粗淺地談了一些學(xué)習(xí)方法,更具體地、更有效的學(xué)習(xí)方法需要自己在學(xué)習(xí)過程中不斷摸索、總結(jié),別人的方法也要通過自己去檢驗才能變?yōu)樽约旱臇|西。

物理實驗中的摸擬法

物理實驗中的摸擬法浙江臨海師范李宏遠11月7日

模擬法是通過設(shè)計與原型(自然現(xiàn)象或過程)相似的模型,并利用該模型來間接地研究原型規(guī)律的方法。它隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展,是人類認識世界和改造世界最基礎(chǔ)的方法之一。此法應(yīng)用于物理教學(xué)可使事過境遷或稍縱即逝的自然現(xiàn)象或過程在實驗室重視,可將現(xiàn)象簡化或進行時空的放大、縮小,可對那些既不能打開,又不能從外部直接觀察其內(nèi)部狀態(tài)的系統(tǒng)進行研究。特別是解決那些尚無簡單有效的儀器可演示的實驗,模擬法則成了一種重要的輔助手段。

物理實驗中的模擬法,根據(jù)其特點主要主功能,并結(jié)合本人教學(xué)實踐,分為以下四類。

一、對象模擬

用放大或縮小了的,相似的,而又能反映事物某方面規(guī)律的客觀實體來代替研究對象的方法叫對象模擬。

對象模擬的設(shè)計思想主要在于下述兩種情況:其一是為了突出客觀實體的主要矛盾和本質(zhì)特征,摒棄次要的非本質(zhì)因素,使研究對象從客觀實體中直接抽象出來。如物理中的多種理想模型,以及天體運動模型,微觀結(jié)構(gòu)等幾何相似模型。在研究二極管的單向?qū)щ娦詴r,我在實驗基礎(chǔ)上,運用對象模擬法,用自行車氣門和進水閥門來模擬單向門。如此,不但加深對“單向性”的認識,而且激發(fā)了興趣,開闊了思路。其二是為了解釋某些行為和特征而建立起來的模擬。如地球因自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的科里奧利力比較抽象,在地理課中亦有提及。我們不妨取一只舊的橡皮藍球(或地球儀)來模擬地球自轉(zhuǎn),然后將紅墨水從上往下滴落在轉(zhuǎn)動的“地球”表面。此時即可明顯看到水痕西邊呈擴散狀,從而令人信服的說明北半球南流沖刷西岸這一自然現(xiàn)象。

二、物理相似模擬

在科學(xué)研究和工程技術(shù)的許多領(lǐng)域中,人們常常希望利用模擬試驗來代替對實際現(xiàn)象的研究,以便使我們可能在一定程度上預(yù)言某些在目前尚無法達到的條件下出現(xiàn)的情況。例如用水代替石油研究其在管道中的運動,把設(shè)計好的收音機縮小成模型放在風(fēng)洞中試驗其特性等。其特點即模擬與原型遵循同樣的物理規(guī)律,故稱為物理相似模擬。

物理實驗教學(xué)中的“失重和超重模擬實驗”,“蘿卜”馬德堡半球,帕斯卡裂桶,用帶電的肥皂泡在豎直電場中的平衡進行“密立根油滴實驗”的模擬,以及十分壯觀的“可樂瓶水火箭”等,均是物理相似模擬的范例。

海市蜃樓是一種罕見的自然現(xiàn)象,教學(xué)中一般只作介紹,至多不過看看錄像,不能滿足學(xué)生的好奇心和求知欲,如果能在實驗室加以模擬,則不僅可激發(fā)學(xué)生探求自然奧秘的濃厚興趣,還可加深對有關(guān)知識的理解。首先,我們可以在三面透明的玻璃箱中放入若干白糖而不加攪拌,使糖水造成折射率隨深度而變化,而最大折射率出現(xiàn)在含糖較多的容器底部,以此來模擬大氣折射率隨高度而變化。(如圖1)當(dāng)用氦氖激光光束從側(cè)面射入此溶液時,即可看到光束彎曲現(xiàn)象。然后再如圖2作海市蜃樓模擬,使之起到突破時空限制,重視自然奇景之目的。圖2中(1)液化汽灶,(2)鐵板帶沙,(3)半透明紙,(4)臺燈,(5)小景物,(6)蜃景。

三、過程模擬

把具體物理過程純粹化、理想化,并根據(jù)其本質(zhì)特征而設(shè)計的一種模擬叫過程模擬。其特點是過程簡化,易于控制。

氣體壓強的分子運動論觀點,通常采用雨滴打傘面來類比。這種大量分子對器壁連續(xù)碰撞的過程,如果用豆(或沙)落在平衡天平一端倒扣著的托盤底上的現(xiàn)象來模擬,就顯得直觀生動了。布朗運動的模擬,伽爾頓板,裝有鐵屑的試管模擬鐵棒的磁化和退磁等都是過程模擬的成功例子。

電子技術(shù)中半導(dǎo)體的導(dǎo)電機理,電子運動易理解,空穴導(dǎo)電則抽象,課堂教學(xué)中如用“空位置”的運動來作一現(xiàn)場過程模擬,無疑會使學(xué)生茅塞頓開。分析曲線運動的思想方法——運動的分解和合成是個難點,我以平拋運動為突破口,在演示有關(guān)實驗后,用“慢鏡頭”的方法,手持粉筆頭邊走(模擬水平勻速直線運動)邊沿自身前方,從上向下加速下移,以此模擬平拋運動,既簡單明了,又便于分析。

熱學(xué)中的統(tǒng)計方法和光本性的幾率概念,由于受課堂教學(xué)時間的限制,怎樣從個別事件的無規(guī)律過渡到大量事件的有規(guī)律,成了模擬實驗的設(shè)計難點,在教學(xué)中采用全同等可能過程,在不同時刻的空間比較可以等效變換成同一時刻不同狀態(tài)的比較的方法,讓全班同學(xué)同時擲幣若干次,然后統(tǒng)計比較下列情況“國徽”朝上的次數(shù):(1)某同學(xué),(2)某小組同學(xué),(3)全班同學(xué)。從而使學(xué)生既突破了難點又受到一次生動的方法論教育。

四、模擬放大

在物理概念和規(guī)律教學(xué)中,學(xué)生往往對那些不易觀察或不能從外部直接觀察其內(nèi)部狀態(tài)的規(guī)律,因缺乏形象的感性材料而引起思維障礙。模擬放大正是采用空間放大和時間放大的方式,抓住本質(zhì)特征,展現(xiàn)其生動直觀形象,從而促進思維順利進行。

液體表面張力實驗中的“水面浮針”,學(xué)生感到新奇,但在分析受力時往往錯誤認為表面張力與重力平衡,經(jīng)指出后又不理解沿液體表面作用的力并沒有作用在針上。究其原因是學(xué)生在形成概念過程中缺乏直觀材料。為此,我用一只較大的氣球,充入少量氣體,然后在上面放一根小鐵棒,以此來模擬放大液面浮針,并指出液體表面張力同橡皮膜的張力,只作用在它們的表面,并沒有作用在針(或棒)上,作用在針上的是因液體表面張力而產(chǎn)生的液面對針的支持力。通過令人信服的實驗還使學(xué)生進一步明確:表面張力的作用是保持液面不分裂。

力的分解,關(guān)鍵是根據(jù)力產(chǎn)生的效果來確定分力的方向。斜面上物體的重力的分解和三角支架問題是其中的典型(如圖3),我在教學(xué)中用長毛板刷來模擬放大物體的運動趨勢,用吹塑紙模擬斜面,則斜面被壓和物體向下滑動趨勢一目了然。

新編中師物理教材中增加了多普勒效應(yīng)。要觀察由于聲源和觀察者的運動而使接收到的聲音頻率發(fā)生的變化顯然比較困難,但用單位時間內(nèi)從觀察者身旁通過的人數(shù)來模擬放大聲波的波數(shù)(即頻率),并讓學(xué)生實際表演一下,確能使學(xué)生在輕松愉快的氣氛中加深對此現(xiàn)象的理解。

綜上所述,模擬法作為科學(xué)研究中的一種最基礎(chǔ)的方法,已在物理實驗教學(xué)中日益受到人們的重視。這種方法,必將在開拓設(shè)計思路,激發(fā)學(xué)生興趣,突破教學(xué)難點等方面發(fā)揮其獨特作用。