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目前,隨著社會(huì)的高速發(fā)展,對(duì)高中物理教學(xué)提出新的要求。以此同時(shí),新課標(biāo)對(duì)高中學(xué)生的物理能力提出新的要求,旨在培養(yǎng)、發(fā)展、全面、均衡,具有極強(qiáng)實(shí)踐能力的人才。因此,高中物理教師必須加強(qiáng)自身素質(zhì),深入研究物理課題,創(chuàng)新教學(xué)思路和方法,提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
眾所周知,物理其實(shí)就是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),一般情況下,學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)就能更好地理解、掌握各種物理理論。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)人類認(rèn)識(shí)世界有著很重要的作用,它是進(jìn)行眾多科學(xué)研究的基礎(chǔ)。高中物理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)該充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習(xí)、進(jìn)行探究。作為一名多年一線物理教育工作者,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué),以及參閱大量的文獻(xiàn),對(duì)于新時(shí)期高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開(kāi)展有著深刻的認(rèn)識(shí),在此表述,供同仁參考指正。
不容否認(rèn),高中物理課本上的一些概念,對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)相對(duì)比較抽象,而且涉及的知識(shí)面較廣。教師如果知識(shí)單純地進(jìn)行講解,學(xué)生對(duì)于枯燥乏味的理論很難充分理解,而且會(huì)對(duì)物理課堂喪失學(xué)習(xí)興趣,失去學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,導(dǎo)致課堂教學(xué)無(wú)法取得應(yīng)有的效果。通過(guò)完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可以完成教學(xué)目標(biāo),還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,包括操作能力、儀器的使用能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力、綜合處理問(wèn)題能力等,激發(fā)學(xué)生實(shí)踐精神和創(chuàng)新精神。隨著素質(zhì)教育的開(kāi)展,在教學(xué)過(guò)程中,不僅要注重學(xué)生的“做題”能力,還要重視學(xué)生“做事”的能力。通過(guò)兩者的結(jié)合,使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí),鍛煉良好的動(dòng)手操作能力。而實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的最佳途徑,因此要盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,增加課堂演示實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)的次數(shù),讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手習(xí)慣和能力?;诖?,作為教師的我們要加快轉(zhuǎn)變高中物理教師和實(shí)驗(yàn)室工作者觀念轉(zhuǎn)變,認(rèn)真研究物理新教材。督促高中物理教師吃透高中物理實(shí)驗(yàn)的精神實(shí)質(zhì),徹底打破“應(yīng)付式”的物理實(shí)驗(yàn)舊思維,側(cè)重于講授科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法,從而提高物理教學(xué)效果。
目前,在高中有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,學(xué)生應(yīng)該采取多樣化的學(xué)習(xí)方式。單一而被動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)實(shí)際已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生發(fā)展的要求,它會(huì)使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到枯燥、乏味,因此必須增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的趣味性、實(shí)用性和探索性,真正讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主人,變“要我做為我要做”,教師成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的點(diǎn)撥者和合作者,特別關(guān)注學(xué)生親身的感悟與體驗(yàn)。在平時(shí)教學(xué)過(guò)程中,首先要明確實(shí)驗(yàn)主題,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)方法的開(kāi)放性。通過(guò)學(xué)生自覺(jué)參與實(shí)驗(yàn),確定具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、制定切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案、選擇好的實(shí)驗(yàn)方法、監(jiān)控學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而完成物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生在活動(dòng)過(guò)程中要特別強(qiáng)調(diào):學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位,教師的主要作用就是對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)有困難的時(shí)候提供必要的點(diǎn)撥和幫助。這對(duì)促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展具有重要意義,這也符合課標(biāo)要求。加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技發(fā)展的聯(lián)系、引導(dǎo)學(xué)生樂(lè)于參與、主動(dòng)探究、勤于動(dòng)手,這就要求教師開(kāi)動(dòng)腦筋、多想點(diǎn)子,要注重開(kāi)發(fā)和利用社會(huì)實(shí)驗(yàn)資源。并積極設(shè)計(jì)開(kāi)放性的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在某種意義上說(shuō)就是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高要求,也就是對(duì)高中學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)操作技能以及思維能力的綜合檢測(cè),是極其重要之實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式的一種。許多物理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,例如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的自由落體拋體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力學(xué)中的超重和失重現(xiàn)象,重力等都涉及重力加速度的問(wèn)題。因此,當(dāng)教師和學(xué)生提出“自行設(shè)計(jì)測(cè)定重力加速度的其他各種方案”時(shí),馬上激發(fā)了學(xué)生的探究欲望,同學(xué)們提出了很多可行方案,并很愉快地走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,通過(guò)自己的努力,驗(yàn)證了方案的可行性和準(zhǔn)確性。他們?cè)凇白觥敝小皩W(xué)”,動(dòng)手解決了實(shí)際問(wèn)題,極大地提高了學(xué)習(xí)物理的積極性。同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生走向生活??萍贾R(shí)和社會(huì)生活緊密聯(lián)系在一起,要仔細(xì)選擇材料,并結(jié)合自己的見(jiàn)解進(jìn)行整合,利用活動(dòng)課在興趣小組中學(xué)習(xí),可以搜集科學(xué)家的探索過(guò)程和事跡,并聯(lián)系社會(huì)生活中的各種物理現(xiàn)象,讓學(xué)生在搜集資料的基礎(chǔ)上,在班上進(jìn)行介紹,這樣對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生能力很有幫助?;诖?,希望廣大教育工作者都能夠提高認(rèn)識(shí),加大投入,提高教學(xué)效果。
不容否認(rèn),實(shí)驗(yàn)基本技能是做好實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰λ仞B(yǎng)的前提條件,從近年來(lái)的高考題中可以看到,高考對(duì)于實(shí)驗(yàn)基本技能的考察幾乎年年都有出現(xiàn),而從考查情況來(lái)看,一些看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題如。讀數(shù)”幾乎年年會(huì)考,但是年年都有很多的學(xué)生在類似簡(jiǎn)單的問(wèn)題上失分,如何解決這一現(xiàn)象呢?開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候,不要一味地想著如何拔高學(xué)生的能力,雨是應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練。一方面,教師本身在進(jìn)行示范演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候尤其要注重實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,要知道,教師在進(jìn)行示范演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,一舉一動(dòng)都會(huì)成為學(xué)生獨(dú)立操作時(shí)候的學(xué)習(xí)對(duì)象,為了保證示范實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)之前要在課前進(jìn)行多次演練,既可以有效提高課堂上實(shí)驗(yàn)的成功率,又可以讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程更加完整、順利、規(guī)范;另一方面,在學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,教師對(duì)學(xué)生提出的要求不能僅僅局限在按照教師或者教材的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生要對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的實(shí)驗(yàn)器材以及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的每個(gè)步驟都有清楚的認(rèn)識(shí)和理解。如果可以,教師也可以讓學(xué)生自己嘗試著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。綜上所述,新時(shí)期,對(duì)于高中階段物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)的教育教學(xué),作為教師的我們要引起足夠的重視。在教學(xué)過(guò)程中,正確認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性;有效開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué);以及實(shí)驗(yàn)基本技能的培養(yǎng),從而真正的促進(jìn)高中階段物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開(kāi)展。
摘要:結(jié)合普通農(nóng)科院校的教學(xué)實(shí)踐,就充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),如儀器設(shè)備的購(gòu)置、開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室和探究型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)等問(wèn)題進(jìn)行探討,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理等諸方面進(jìn)行了討論。
實(shí)施創(chuàng)新教育,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是我國(guó)21世紀(jì)教育的重要使命。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力、激發(fā)創(chuàng)造熱情、訓(xùn)練創(chuàng)新思維、開(kāi)發(fā)智力和非智力因素及提高實(shí)踐創(chuàng)新能力的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)所,而實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此,各高校都非常重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理。隨著教育改革的不斷深化,我院物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也取得了一定的成績(jī),實(shí)驗(yàn)條件有了很大的改善。下面結(jié)合我校的具體情況,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理進(jìn)行一些討論。
仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院于1987升格為本科院校,當(dāng)時(shí)只有一間100平方米的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過(guò)20多年的建設(shè),已經(jīng)由原來(lái)的1間擴(kuò)建成現(xiàn)在的7間,由原來(lái)的實(shí)驗(yàn)體系設(shè)置一般化發(fā)展成現(xiàn)在包括具有較先進(jìn)實(shí)驗(yàn)體系的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)驗(yàn)室的綜合性較強(qiáng)的物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)中心,承擔(dān)著校內(nèi)20多個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由于我院規(guī)模不大,在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和資金有限的情況下,合理配置物理實(shí)驗(yàn)室尤為重要。
(一)配置合理先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器。
在有限的資金范圍內(nèi),為了達(dá)到教育部的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的先進(jìn)性和實(shí)用性,在院系的安排下,我們專程走訪了中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等省內(nèi)名校的物理實(shí)驗(yàn)室和南京激光、浙江天煌等知名教儀廠家,在廣泛、深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和儀器設(shè)備的配置作了較為詳盡的計(jì)劃。
首先,物理實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的載體,所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是完成教學(xué)工作的前提和保障。按照大綱的要求,應(yīng)能開(kāi)出力、熱、電、光和近代物理等五個(gè)方面的實(shí)驗(yàn),如此方能根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的學(xué)時(shí)數(shù),并結(jié)合各專業(yè)班的特點(diǎn)進(jìn)行合理的組合搭配,高效地發(fā)揮該門課程的作用,故實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)經(jīng)費(fèi)的情況及現(xiàn)有的條件,逐步地完善整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系。
其次,在擬訂采購(gòu)清單時(shí)注意選擇具有先進(jìn)性的儀器,當(dāng)今科學(xué)技術(shù)日新月異,儀器更新速度很快,適當(dāng)?shù)剡x購(gòu)一些先進(jìn)的儀器,比如盡可能地使用光電自動(dòng)計(jì)時(shí)而避免使用秒表,盡可能安排一些光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)一體化的實(shí)驗(yàn)如電子和場(chǎng)實(shí)驗(yàn)儀、霍耳效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀等,這樣既可以提高實(shí)驗(yàn)室的檔次,又可使學(xué)生開(kāi)闊眼界。通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)使他們不再感到科學(xué)的神秘,這對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的人才非常有益。當(dāng)然先進(jìn)的儀器比較昂貴,容易與經(jīng)費(fèi)的相對(duì)緊張相矛盾,這就存在著合理配置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和儀器數(shù)量的問(wèn)題。一般高檔先進(jìn)的儀器可少購(gòu)幾套,花錢較少的項(xiàng)目則可多購(gòu)幾套。這樣可以保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改進(jìn)和儀器的更新?lián)Q代,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)跨上一個(gè)新的臺(tái)階。在具體的實(shí)驗(yàn)安排中,可以采用大循環(huán)套小循環(huán)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)而彌補(bǔ)儀器套數(shù)少的弊端。
(二)構(gòu)建多樣化的物理實(shí)驗(yàn)室。
充分利用現(xiàn)有儀器設(shè)備,建設(shè)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室為了提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,我們將一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),如基本量度、萬(wàn)用表的使用、示波器的使用等改為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自由到實(shí)驗(yàn)室選做。并增補(bǔ)了一些能夠更好地綜合訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如電表的改裝、浮水硬幣實(shí)驗(yàn)——表面張力研究、駐波與克拉尼圖形、靜電感應(yīng)及其應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)。
開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供必要的場(chǎng)所、儀器設(shè)備和輔導(dǎo)應(yīng)使學(xué)生能夠自己完成感興趣的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生結(jié)合并運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性,活躍學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性非常有利,能夠使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到很好的啟發(fā)和鍛煉。農(nóng)學(xué)院有三分之二的學(xué)生高考時(shí)選擇非物理學(xué)科,因此,學(xué)生的物理理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)比較薄弱,然而只要我們選題和引導(dǎo)得當(dāng),學(xué)生同樣有能力去完成一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。結(jié)合我院學(xué)生的具體情況及現(xiàn)有的儀器,我們編寫了“伏安法測(cè)電阻及誤差分析”、“電表的改裝”、“用電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)”、“靜電感應(yīng)及其應(yīng)用”等簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書(shū)。在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中,教師只寫實(shí)驗(yàn)的目的(要求)、參考儀器、原理及注意事項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)前,教師進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹,然后由學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)電路圖等。設(shè)計(jì)方案在得到指導(dǎo)教師的同意后學(xué)生才可開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情高了,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力有了很大的提高,取得了良好的教學(xué)效果。
充分利用閑置或報(bào)廢的儀器,建立探究型實(shí)驗(yàn)室我校由于建校歷史長(zhǎng),有大量報(bào)廢儀器和一些因課程改革而閑置的`儀器。這些淘汰下來(lái)的儀器,棄之可惜,又占用儀器室。因此,可以挑選部分儀器建立探究型實(shí)驗(yàn)室,展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu),給學(xué)生以感性上的認(rèn)識(shí)。例如,將報(bào)廢的顯微鏡剖開(kāi),了解其光學(xué)結(jié)構(gòu);將上世紀(jì)70年代的電子管示波器拆開(kāi),觀察示波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu),了解其工作原理;拆卸報(bào)廢的各類電表、表頭、各種測(cè)試儀的機(jī)箱等,讓學(xué)生更清楚地了解其工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。實(shí)踐顯示,學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程充滿新鮮感,單調(diào)的物理實(shí)驗(yàn)變得富有趣味性,學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得到明顯提高。
充分利用現(xiàn)代化技術(shù),建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室我們?cè)趥鹘y(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、加工處理傳播技術(shù)等,將現(xiàn)實(shí)物理實(shí)驗(yàn)室中的各種實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行處理后建立起網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
1.使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容得到了擴(kuò)充,給實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身以更大的自由度。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建立了物理實(shí)驗(yàn)課件和課件庫(kù),安裝了仿真物理實(shí)驗(yàn)室,與現(xiàn)代遠(yuǎn)程物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站、物理園等鏈接,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容得到了擴(kuò)充,實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的自由度更大了。
2.在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室上發(fā)布實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料和儀器設(shè)備信息,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。例如,將實(shí)驗(yàn)錄像、掛圖、文字材料等指導(dǎo)性資料上傳到網(wǎng)上,使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和內(nèi)容有所了解,尤其是設(shè)計(jì)性和探究型實(shí)驗(yàn)信息的發(fā)布更有利于學(xué)生選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn),并做相關(guān)的調(diào)研,為實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展奠定基礎(chǔ),從而取得良好的教學(xué)效果。發(fā)布儀器設(shè)備的信息、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約,使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備及各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的使用情況(時(shí)間安排等),可以給學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間,同時(shí)也為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)方便。
物理實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行物理學(xué)教學(xué)、研究、實(shí)驗(yàn)的重要場(chǎng)所。搞好實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí)還要提高實(shí)驗(yàn)室管理水平,這樣才能充分發(fā)揮其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。因此,實(shí)驗(yàn)室管理不容忽視。
結(jié)合具體情況進(jìn)行師資體制改革多年來(lái),很多高校為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)分開(kāi),獨(dú)立開(kāi)設(shè)一門課程,這一措施的確對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高起到了一定的促進(jìn)作用。然而在像我們這樣的普通農(nóng)科院校里,教師數(shù)量少,目前尚無(wú)專職的物理實(shí)驗(yàn)教師,如果再把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論截然分開(kāi),各行其道而不顧及兩者的內(nèi)在聯(lián)系,只會(huì)使得兩種教學(xué)在進(jìn)度上的配合和反饋難以實(shí)現(xiàn)。我們借鑒了銅陵學(xué)院的師資改革方案,將物理實(shí)驗(yàn)室與物理教研室改制為一套班子,共同承擔(dān)物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理兩門課程的教學(xué)任務(wù)。如此可以解決兩種教學(xué)的配合和反饋等難題,也有利于課程內(nèi)容體系的改革和創(chuàng)新,同時(shí)也可以壯大和提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍及其業(yè)務(wù)素質(zhì),從根本上解決長(zhǎng)期存在的實(shí)驗(yàn)課與理論課不便協(xié)調(diào)的矛盾。同時(shí)我院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量統(tǒng)計(jì)方面也做出了改革,課程基本系數(shù)由原來(lái)的0.8提高到1.0,使得相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的工作量基本相同,極大地提高了教師的工作熱情,徹底改變了以前教師重理論,輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。為了更好地提高教師的工作積極性和業(yè)務(wù)水平,學(xué)校還設(shè)立了實(shí)驗(yàn)技術(shù)優(yōu)秀成果獎(jiǎng),并不斷地創(chuàng)造條件分期分批培養(yǎng)師資,不斷提高教師實(shí)驗(yàn)技能,以適應(yīng)高校的發(fā)展。
不斷深化實(shí)驗(yàn)課程改革實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新和投入應(yīng)有與之配套的課程改革方案,但課程體系的改革是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,應(yīng)該根據(jù)大學(xué)物理課程的特點(diǎn)進(jìn)行全面規(guī)劃。首先是改革教學(xué)內(nèi)容,我院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是農(nóng)學(xué)系部的一門公共基礎(chǔ)課程,基礎(chǔ)性的核心,應(yīng)該體現(xiàn)在動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)兩方面的培養(yǎng)上:第一是選用重點(diǎn)教材,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件和教學(xué)實(shí)際,以常規(guī)實(shí)驗(yàn)為主,結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn),適當(dāng)擴(kuò)充綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn),編寫適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。如對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)和植物保護(hù)專業(yè)的學(xué)生可以開(kāi)設(shè)“浮水硬幣實(shí)驗(yàn)——表面張力研究”、“靜電感應(yīng)及其應(yīng)用”等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。第二是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革,落實(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位。給學(xué)生提供獨(dú)立自主、自由發(fā)揮的機(jī)會(huì),實(shí)驗(yàn)時(shí)每人一組,這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)興趣大有裨益。第三是提高實(shí)驗(yàn)考核綜合化水平,按照學(xué)生掌握知識(shí)技能的規(guī)律付諸相應(yīng)的考核手段,實(shí)驗(yàn)教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核時(shí),應(yīng)當(dāng)把學(xué)生的平時(shí)成績(jī)及期末的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核作加權(quán)求和,并逐步提高綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的權(quán)重,鼓勵(lì)學(xué)生多選擇該方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和探究,進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)研究能力。實(shí)踐證明,提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比重,綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)這些舉措可以使學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。
建立配套制度,強(qiáng)化管理力度規(guī)章制度是行動(dòng)的規(guī)范,依照規(guī)章制度辦事,才能少犯錯(cuò)誤甚至不犯錯(cuò)誤,各項(xiàng)工作才能高效完成。否則會(huì)出現(xiàn)工作管理混亂,工作的盲目性增多,積極性、主動(dòng)性不強(qiáng),辦事效率低下等問(wèn)題。我們?cè)诟咝?shí)驗(yàn)室管理章程的指導(dǎo)下,完善和制定了《儀器設(shè)備管理制度》、《實(shí)驗(yàn)室安全制度》、《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》、《設(shè)備損壞丟失賠償制度》等多項(xiàng)管理制度并公布上墻,其中對(duì)于設(shè)計(jì)性和探究型這類自主性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),在《實(shí)驗(yàn)室安全制度》中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,特別提醒。同時(shí)還制定了《實(shí)驗(yàn)室技術(shù)檔案管理制度》,對(duì)技術(shù)資料的收集、歸檔和管理職責(zé)等作出具體的規(guī)定。搞好實(shí)驗(yàn)室檔案的建設(shè)工作,可對(duì)以前的工作作出具體的分析和研究,以便找出問(wèn)題,尋求解決問(wèn)題的方法。充分做好設(shè)備維修檔案、設(shè)備使用時(shí)數(shù)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)后續(xù)投入設(shè)備的登記造冊(cè)等基本信息收集整理工作,可以更好地為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和管理服務(wù)。
基于以上工作,今后努力的方向是逐步完善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的管理方法,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立物理實(shí)驗(yàn)信息管理平臺(tái),該平臺(tái)主要是集網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室教務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室資料管理、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理等于一體的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。引進(jìn)現(xiàn)代化的管理手段,可以使實(shí)驗(yàn)室達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行,對(duì)于提高工作效率、降低運(yùn)行成本將起到重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理作為一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng),要求廣大物理教育工作者進(jìn)行長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐及創(chuàng)造性地開(kāi)發(fā)多種資源渠道,從而把物理實(shí)驗(yàn)室建成培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。
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在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,面對(duì)不同實(shí)驗(yàn)主題要有不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),但是達(dá)到共同的教學(xué)目標(biāo),這就要我們進(jìn)行求同比較教學(xué),這種方法通常可以達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以通過(guò)比較分析,找出適合學(xué)生特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn),也可以引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手做了幾個(gè)物理實(shí)驗(yàn)后,自己探求其中的共同點(diǎn)。例如人教版初中物理實(shí)驗(yàn):
1.液體的擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)我們是觀察硫酸銅溶液與清水的擴(kuò)散現(xiàn)象,但是我們都知道這種擴(kuò)散是需要幾十天才能觀察到明顯的變化,這在課堂教學(xué)上根本無(wú)法完成。通過(guò)采取改進(jìn)的教學(xué)材料,學(xué)生可以清晰的發(fā)現(xiàn),在30田后硫酸銅溶液與清水的界面逐漸模糊不清。
2.改變內(nèi)能方式。我們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是在壓縮引火儀中加入硝化棉,當(dāng)我們快速按壓活塞時(shí),由于密閉的氣體被反復(fù)壓縮,內(nèi)能增大,溫度升高,從而致使硝化棉燃燒。我們都知道硝化棉燃燒的過(guò)程是十分短暫的,可以說(shuō)是瞬間,學(xué)生通常情況下很難捕捉到這樣的瞬間,從而對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的變化過(guò)程沒(méi)有清晰的意識(shí)。這兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)主題,不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),可以采用相同的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)避免實(shí)驗(yàn)給物理課堂教學(xué)帶來(lái)的弊端。我們可以通過(guò)攝像機(jī)把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍攝下來(lái),對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)才能看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的,我們采取快放的方式;對(duì)于時(shí)間瞬間的,我們可以采取慢放,將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程清晰形象的呈現(xiàn)在學(xué)生面前[2]。
初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)究竟是否能夠達(dá)到最優(yōu)的目標(biāo),章節(jié)中各個(gè)部分是否能夠進(jìn)行協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)有重要意義。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的研究過(guò)程中有很多科學(xué)方法,只有掌握了正確的方法和事物的規(guī)律,才能真正的做好物理實(shí)驗(yàn)學(xué)好物理。
只發(fā)現(xiàn)事物之間的共性而不能發(fā)現(xiàn)其之間的個(gè)性,對(duì)于物理的學(xué)習(xí)仍是不利的。這就要求我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)過(guò)程中更加注重觀察和總結(jié)創(chuàng)新,利用好同中的存異,這也是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深化點(diǎn)。
(一)實(shí)驗(yàn)方法同中存異在教授物體對(duì)外做功內(nèi)能減少的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以發(fā)現(xiàn)按照課本上的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求根本達(dá)不到很好的教學(xué)效果。大口玻璃瓶?jī)?nèi)放了些水,在不斷給瓶?jī)?nèi)打氣時(shí),達(dá)到一定限度瓶塞會(huì)跳起,觀察瓶?jī)?nèi)的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在瓶塞跳起是瓶?jī)?nèi)會(huì)出現(xiàn)白霧。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo):通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明物體對(duì)外做功內(nèi)能減少,溫度降低。這就需要有求異精神,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,將水換成酒精,因?yàn)榫凭^水更易蒸發(fā),實(shí)驗(yàn)效果更佳。
(二)教學(xué)對(duì)象的同中求異通常情況下,我們?cè)诮淌趦蓚€(gè)班級(jí)的學(xué)生時(shí),兩個(gè)班的學(xué)生會(huì)表現(xiàn)出不同的素質(zhì)。這就要求教師在教授相同的實(shí)驗(yàn)主題時(shí),要根據(jù)每個(gè)班學(xué)生的不同特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),從而達(dá)到最好的教學(xué)效果。例如我教授的兩個(gè)班的學(xué)生差距就很大,一個(gè)班-a班的學(xué)生接受能力較弱,思維也不是很積極反應(yīng)較慢;另一個(gè)班-b班的學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng),課堂氣氛活躍。
因此筆者在教授串、并聯(lián)電路的實(shí)驗(yàn)時(shí)嘗試了兩種不同的教學(xué)設(shè)計(jì),取得了很好的教學(xué)效果。物理規(guī)律一直都建立在實(shí)驗(yàn)和觀察的基礎(chǔ)之上并且經(jīng)過(guò)思考和總結(jié)而得到,作為一名初中物理教師,應(yīng)不斷地探尋新的教學(xué)方式方法,很好的實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)。總之,求同存異作為確定事物異同關(guān)系的基本方法,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知世界的多樣性和一致性的對(duì)立統(tǒng)一具有重要意義,使他們的思考能力和動(dòng)手能力在比較探究中得到培養(yǎng)和提高。
隨著我國(guó)教育體制的不斷創(chuàng)新和改革,高中各學(xué)科教學(xué)課程正發(fā)生著變化與發(fā)展。物理作為一門重要的高中學(xué)科課程,不僅僅需要高中生掌握做題的能力,更重要的是需要他們掌握實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的能力與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的能力。高中物理課程是以實(shí)驗(yàn)動(dòng)手教學(xué)來(lái)培養(yǎng)高中學(xué)生的創(chuàng)新能力,實(shí)驗(yàn)有利于提高他們的動(dòng)手能力,充分調(diào)動(dòng)他們的積極性,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和欲望,讓他們認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)和掌握物理的意義[1]。目前,高中物理實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)方式過(guò)于狹隘、單一,在高中物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和操作上并沒(méi)有給學(xué)生創(chuàng)造出充裕的機(jī)會(huì)和空間。其中,教師將高中物理的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、方法等都事先排列完成,直接忽略?shí)驗(yàn)過(guò)程步驟,在實(shí)驗(yàn)之前就得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這很大程度上阻礙了高中生自身創(chuàng)新能力和邏輯思維能力的提升。本文主要采用探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)提高高中生物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手能力。
一、動(dòng)手式探究性教學(xué)。
探究式教學(xué)思想由來(lái)已久,經(jīng)過(guò)多年的探索與發(fā)展,至20世紀(jì)60年代正式成為一種被學(xué)界認(rèn)可的教學(xué)模式。探究式教學(xué)旨在發(fā)展學(xué)生獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí)的精神。探究式教學(xué)思想認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)期間會(huì)對(duì)知識(shí)保持好奇心,希望通過(guò)自己的探索學(xué)習(xí)來(lái)認(rèn)識(shí)和掌握問(wèn)題。而此時(shí),教師要扮演者學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、促進(jìn)者。教師要根據(jù)預(yù)先的備課給學(xué)生設(shè)定問(wèn)題,在課堂上依據(jù)課本和教學(xué)目標(biāo)提供學(xué)習(xí)材料和指導(dǎo)思想[2—3]。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程教師啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生,使其逐漸深入問(wèn)題內(nèi)部,同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在創(chuàng)造性思維環(huán)境下得到逐步發(fā)展。探究式教學(xué)同樣適用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中,這不僅是一種適應(yīng)于教學(xué)改革的新方法,同時(shí)能夠提高高中生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ偈顾麄兡軌蛟趯?shí)際生活中理解與運(yùn)用物理知識(shí)。
高中物理要充分利用實(shí)驗(yàn)方法,來(lái)不斷加強(qiáng)學(xué)生自身的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,不但要培養(yǎng)高中生的邏輯思維能力,還要培養(yǎng)他們的實(shí)踐動(dòng)手能力,所以高中物理實(shí)驗(yàn)要強(qiáng)調(diào)動(dòng)手與動(dòng)腦相結(jié)合的重要性。例如,德國(guó)高中學(xué)校的普通物理實(shí)驗(yàn)達(dá)108學(xué)時(shí),而我國(guó)高中物理實(shí)驗(yàn)普遍不超過(guò)60學(xué)時(shí),顯然我國(guó)高中學(xué)校缺乏對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)課程的重視。在一個(gè)普通高中對(duì)學(xué)生喜歡的物理教學(xué)形式的調(diào)查結(jié)果如圖1所示。在物理實(shí)驗(yàn)中要遵循以學(xué)生為主體的原則。例如,在物理課堂上可通過(guò)“力的作用”的實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)讓學(xué)生課前先整理與收集與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課題資料,在物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,首先在教師設(shè)定的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題上提出問(wèn)題,然后動(dòng)手進(jìn)行具體的“力的作用”實(shí)驗(yàn)操作,最后解決問(wèn)題。這樣不僅能夠加快學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作的效率,還能夠增強(qiáng)學(xué)生自身的主動(dòng)性與積極性,大力培養(yǎng)他們的邏輯思維與創(chuàng)新意識(shí)。
在探究式教學(xué)指導(dǎo)下,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大體可分為提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)收集、分析與論證、交流與合作這幾個(gè)步驟。在實(shí)際教學(xué)中,要對(duì)每個(gè)步驟都嚴(yán)格把關(guān),并在課后進(jìn)行評(píng)估與反思,使這些實(shí)驗(yàn)步驟嚴(yán)謹(jǐn)有效,更有利于高中生的學(xué)習(xí)。對(duì)于我國(guó)高中物理實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)課程知識(shí),應(yīng)該適當(dāng)做些調(diào)整和變化,積極開(kāi)展多種形式的物理實(shí)驗(yàn)[4]。在高中物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生可以通過(guò)小組合作的形式,來(lái)培養(yǎng)自身動(dòng)腦探索、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。高中物理實(shí)驗(yàn)的小組合作是充分發(fā)揮高中生的主動(dòng)性,激發(fā)他們自身積極性的重要方式。一方面,小組合作可以提升高中生的動(dòng)手實(shí)踐、動(dòng)腦思考、探索分析的能力。另一方面,小組合作也可以增強(qiáng)高中生的團(tuán)隊(duì)合作能力,培養(yǎng)其團(tuán)體合作意識(shí)。因此,通過(guò)高中物理實(shí)驗(yàn)的小組合作討論來(lái)培養(yǎng)高中生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神,能夠進(jìn)一步提高每個(gè)高中學(xué)生的綜合能力[5]。
四、結(jié)束語(yǔ)。
在新課程的背景下,要充分強(qiáng)調(diào)高中物理實(shí)驗(yàn)課程的重要性,激發(fā)高中生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)??偠灾?,在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要不斷提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),掌握物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手技巧和經(jīng)驗(yàn)總結(jié),以促進(jìn)每個(gè)高中學(xué)生的全面發(fā)展。
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(浙江省臨安市昌化中學(xué))。
摘要:高中物理課程已不再滿足于僅是課堂授課的教學(xué)形式,對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展也有一定的要求。通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手去做,充分體驗(yàn)理論知識(shí)得出的過(guò)程,使其對(duì)理論知識(shí)的理解更加透徹,記憶更加深刻。通過(guò)對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,在教學(xué)理念、物理實(shí)驗(yàn)方式改善等方面提出些許看法,望能夠?yàn)樵鰪?qiáng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性帶來(lái)幫助。
物理學(xué)起源于物理實(shí)驗(yàn),可以說(shuō)所有的物理學(xué)理論都是在一次次對(duì)生活、生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題進(jìn)行解決的過(guò)程中得出的結(jié)論,因此,物理教學(xué)的起源也應(yīng)當(dāng)歸于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。面對(duì)物理學(xué)科抽象化的學(xué)科特征,物理實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展無(wú)疑是理論教學(xué)最好的幫手,運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)的方式將抽象的知識(shí)進(jìn)行形象化表述,不僅能夠幫助學(xué)生理解理論知識(shí)的內(nèi)容,還可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力,使學(xué)生的物理思維更加靈活,為學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)提供展現(xiàn)的平臺(tái),提高學(xué)生解決綜合性問(wèn)題的能力。
1.對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視。
對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不高的現(xiàn)象普遍存在于各所高中之中,學(xué)校與教師并沒(méi)有對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行具體的安排。由于高中學(xué)業(yè)較為繁重,課堂時(shí)間較為緊張,很多課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)都變成了傳統(tǒng)課堂中口頭傳達(dá)式的實(shí)驗(yàn)。教師進(jìn)行物理教學(xué)的過(guò)程中,將某個(gè)物理實(shí)驗(yàn)用語(yǔ)言進(jìn)行表述,要求學(xué)生記住實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,而并非是讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行具體的實(shí)操練習(xí)。隨著科技的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的提高,運(yùn)用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示的現(xiàn)象也是屢見(jiàn)不鮮。多媒體的運(yùn)用是對(duì)教學(xué)的輔助,為教學(xué)活動(dòng)提供了很大的便利,但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用多媒體展示的方式,實(shí)在說(shuō)不過(guò)去。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備不完善。
有些學(xué)校雖然開(kāi)放了實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提供了進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的方便,但很多實(shí)驗(yàn)器材的數(shù)量都與學(xué)生數(shù)量不符,實(shí)驗(yàn)器材遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于學(xué)生的數(shù)量,使得很多情況下學(xué)生只能進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。在大型實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用這種方式還可以接受,但在那些易操作的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)中,再運(yùn)用這種分組實(shí)驗(yàn)的方式就很難讓學(xué)生在操作中得到滿足,也不利于學(xué)生自主能力的培養(yǎng)。還有就是許多實(shí)驗(yàn)設(shè)備都存在年久失修的情況,實(shí)驗(yàn)設(shè)備的精確度滿足不了實(shí)驗(yàn)的需求,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得不出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使實(shí)驗(yàn)課的開(kāi)展失去意義,甚至對(duì)學(xué)生造成誤導(dǎo),使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生疑問(wèn)。
3.機(jī)械式的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。
高中物理實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力,但對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)并非只是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力這樣簡(jiǎn)單,還要注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng),對(duì)學(xué)生解決綜合性問(wèn)題能力的提升,但有些學(xué)校總是忽視這些方面,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)就是學(xué)生單純地去動(dòng)手操作。因此,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在許多物理實(shí)驗(yàn)課上存在著這樣的現(xiàn)象:教師為學(xué)生準(zhǔn)備好本實(shí)驗(yàn)需要用到的實(shí)驗(yàn)器材,教師為學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)方案,教師為學(xué)生寫明實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),然后學(xué)生按照老師給出的實(shí)驗(yàn)步驟完成具體實(shí)驗(yàn)的操作,這樣,就將本來(lái)具有創(chuàng)新意義的實(shí)驗(yàn)課程變成了機(jī)械化的操作課程,整堂課下來(lái)完全沒(méi)有為學(xué)生留出思考的時(shí)間和思維拓展的時(shí)間,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式無(wú)疑是對(duì)學(xué)生思考能力的一種扼殺。
4.以試題代替實(shí)驗(yàn)。
為了節(jié)約時(shí)間,有些教師就會(huì)使用編寫實(shí)驗(yàn)試題的形式來(lái)代替學(xué)生親自進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展。例如,針對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的填空試題,針對(duì)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的簡(jiǎn)答試題等。這種用筆做實(shí)驗(yàn)的形式可以說(shuō)是應(yīng)試教育下的產(chǎn)物,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的熱情造成了損傷,嚴(yán)重打擊了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性,并且使學(xué)生的課業(yè)壓力增大。
告別過(guò)去教師在課堂上“講實(shí)驗(yàn)”“展示實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)方式,讓學(xué)生真正參與到實(shí)驗(yàn)課堂中,鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,讓學(xué)生能夠真正掌握實(shí)驗(yàn)的方法。放手讓學(xué)生自己去做,杜絕教師將一切都安排好的實(shí)驗(yàn)課堂,讓學(xué)生自己去選擇適合實(shí)驗(yàn)操作的設(shè)備,自己確定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的方案,自己對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)加強(qiáng)關(guān)注。只有在實(shí)驗(yàn)課堂中實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生更深刻的認(rèn)識(shí),讓學(xué)生明白物理不僅僅只是公式與概念的集合,而是需要我們動(dòng)手操作才能弄清楚、搞明白的一門學(xué)科。只有這樣,才能不枉費(fèi)學(xué)生一堂課寶貴的時(shí)間。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中,教師應(yīng)時(shí)刻站在學(xué)生的立場(chǎng)上思考問(wèn)題。物理實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展要結(jié)合學(xué)生的動(dòng)手能力與知識(shí)掌握程度,不要讓難度過(guò)大的物理實(shí)驗(yàn)打擊學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)學(xué)習(xí)的積極性,也不要開(kāi)展過(guò)于簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)課程使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)潛能得不到激發(fā),要堅(jiān)持“踮起腳能夠到”的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)展原則,設(shè)定學(xué)生經(jīng)努力能夠完成的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。
2.讓探究實(shí)驗(yàn)代替驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。
改變以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師事先將實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)學(xué)生進(jìn)行交代學(xué)生進(jìn)行驗(yàn)證的方式,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究式的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生運(yùn)用自身掌握的知識(shí)對(duì)新問(wèn)題進(jìn)行探究,嘗試運(yùn)用不同的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)解決問(wèn)題。例如,“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn):
(1)在水平放置的木板上,墊一張白紙,把橡皮筋的一端固定在板上p點(diǎn),用兩條細(xì)繩連接在橡皮筋的另一端,通過(guò)細(xì)繩同時(shí)用兩個(gè)測(cè)力計(jì)互成角度地拉橡皮筋,使橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置o,并記下此位置,如下圖所示。
(2)記下兩個(gè)測(cè)力計(jì)f1和f2的讀數(shù)和它們的方向;在白紙上按比例畫出兩個(gè)力f1和f2的圖示。
(3)只用一個(gè)測(cè)力計(jì),通過(guò)細(xì)繩將結(jié)點(diǎn)拉到同一位置o;記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)f和方向,按同一比例畫出這個(gè)力的圖示,觀察合力f和力f1、f2的共同作用點(diǎn)o與這三個(gè)力圖示的箭頭端的'位置,看它們構(gòu)成了什么圖形,若不夠明顯的話,可以用虛線將合力f的箭頭端分別與f1、f2的箭頭端連接再觀察。
(4)改變兩測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),看看結(jié)論是否相同。
對(duì)于新問(wèn)題進(jìn)行探究的過(guò)程也是對(duì)于學(xué)生思維進(jìn)行拓展的過(guò)程。探究實(shí)驗(yàn)不僅只是讓學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行探究,還要對(duì)實(shí)驗(yàn)中各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行探究。探究實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展既對(duì)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)的掌握進(jìn)行了強(qiáng)化,又對(duì)其進(jìn)行了檢測(cè)。另外,學(xué)生在自主探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中很容易出現(xiàn)不知下一步要如何走的問(wèn)題,這時(shí)就需要教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行耐心的指導(dǎo),幫助學(xué)生順利完成探究實(shí)驗(yàn)。
3.設(shè)置創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。
設(shè)置創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教師可以將實(shí)驗(yàn)器材加以改進(jìn),將實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行改變,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行改變,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中得到全新的體驗(yàn)。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生運(yùn)用自己儲(chǔ)備的物理知識(shí),運(yùn)用不同的物理實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),且達(dá)到不同的實(shí)驗(yàn)效果;遵循新的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)于不同條件下實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異性進(jìn)行歸納;運(yùn)用新數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使得不同數(shù)據(jù)間能夠形成對(duì)比,讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生更深刻的理解。此外,教師還可以運(yùn)用豐富的生活資源,開(kāi)展貼近生活的物理實(shí)驗(yàn)課程,讓物理知識(shí)從生活中來(lái),經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)與實(shí)踐,再將知識(shí)運(yùn)用到生活中去,讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)變?yōu)閷W(xué)生解決生活難題的有利幫手。
例如,我們可以運(yùn)用細(xì)塑料管和塑料瓶作器材來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。水從細(xì)管口流出,水線形成拋物線形狀,從而能看到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡,用這個(gè)拋物線來(lái)定性和定量地研究平拋運(yùn)動(dòng)。但在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中由于水位下降后水壓減小,水線的射程變小,這樣變化太快影響了研究,學(xué)生開(kāi)始想辦法令水壓在一段時(shí)間內(nèi)保持恒定,使得水柱形狀不變。小組討論后采用水管進(jìn)水口與浮標(biāo)相連的方法。當(dāng)水位下降浮標(biāo)也下降,這樣就使得水壓可以在一定時(shí)間內(nèi)保持不變了。學(xué)生還為計(jì)算出水口速度想出了兩種方法:(1)根據(jù)拋物線的形狀來(lái)計(jì)算;(2)用量筒測(cè)出一定時(shí)間內(nèi)流出水的體積,再測(cè)出出水管的直徑,算出水柱的速度。
4.開(kāi)展拓展性實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,既要忠實(shí)教材,使學(xué)生全面理解實(shí)驗(yàn)的原理和實(shí)驗(yàn)的方法,同時(shí)又要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展,使學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神得到充分培養(yǎng);學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性得到充分發(fā)揮。例如,在學(xué)生完成“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)后,為學(xué)生安排“探究橡皮筋彈力與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系”“探究彈簧的勁度系數(shù)與其圈數(shù)之間的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)。如“探究彈簧的勁度系數(shù)與其圈數(shù)之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)可利用一均勻長(zhǎng)彈簧豎直懸掛,7個(gè)指針p0、p1、p2、p3、p4、p5、p6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處;通過(guò)旁邊豎直放置的刻度尺,讀出指針的位置的實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行探究,如右圖所示。
5.改善實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的重視,將物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行開(kāi)放,使學(xué)生能夠運(yùn)用課下時(shí)間開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn),為學(xué)生提供物理難題隨時(shí)解決,物理實(shí)驗(yàn)隨時(shí)做的可能,加大學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的資金投入,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課堂上能夠?qū)崿F(xiàn)人人有實(shí)驗(yàn)器材可用,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)器材的配置是一切物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的基礎(chǔ),只有為學(xué)生提供好課程的物質(zhì)保障,學(xué)生才能更好地進(jìn)行物理課程的學(xué)習(xí),才能提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
總而言之,在高中物理學(xué)科學(xué)習(xí)階段,開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于學(xué)生的物理學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是非常必要的。學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中能充分體驗(yàn)自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論、解決問(wèn)題的快感,進(jìn)而能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的學(xué)習(xí)熱情,提高學(xué)生解決綜合性物理問(wèn)題的能力,開(kāi)拓學(xué)生的物理思維。希望通過(guò)此篇文章對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀與提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的途徑的分析,能夠?yàn)楦咧形锢韺?shí)驗(yàn)課堂的開(kāi)展提供幫助。
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摘要:提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,是廣大教育工作者亟須解決的一個(gè)問(wèn)題。新課程中高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在趣味性、微型化、生活化及社會(huì)化等特點(diǎn)。目前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教師、學(xué)生以及評(píng)價(jià)體制等方面存在諸多問(wèn)題。為提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性,結(jié)合教學(xué)實(shí)際,談了幾點(diǎn)看法。
求。所以,解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題已成為當(dāng)務(wù)之急,鑒于這個(gè)原因,筆者闡明了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn),指出其中存在的主要問(wèn)題,并提出了提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的對(duì)策,以期為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效開(kāi)展提供借鑒。
1.趣味性。
物理實(shí)驗(yàn)都是在假設(shè)與驗(yàn)證下進(jìn)行的探究,因此,它具有調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的作用。為實(shí)現(xiàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣這一目的,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,注意實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行,具有較強(qiáng)的趣味性,教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)出趣味實(shí)驗(yàn)的方式,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)多樣化、系列化,從而使物理實(shí)驗(yàn)的趣味性顯著提高。
2.微型化。
新課程下物理實(shí)驗(yàn)具有材料少、儀器簡(jiǎn)易、現(xiàn)象明顯等特征。因此,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,同樣體現(xiàn)出這一特點(diǎn),因微型實(shí)驗(yàn)的器材具有非常廣泛的來(lái)源,其取材非常易于實(shí)現(xiàn),能夠保持學(xué)生人手一套器材,最終在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人人動(dòng)手。
3.生活化以及社會(huì)化。
物理屬于一門應(yīng)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科,物理知識(shí)遍布于社會(huì)生活的方方面面。需教師積極創(chuàng)設(shè)生活中的物理實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在生活中接受到教育。同時(shí),“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念已經(jīng)在物理中得到落實(shí),要求課堂教學(xué)與社會(huì)、生活相貼近,使學(xué)生得到“有用的物理”。實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注重與學(xué)生的生活與社會(huì)實(shí)際進(jìn)行聯(lián)系,這樣能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不斷提高,體驗(yàn)到物理存在于生活之中,同時(shí)充分掌握物理理論。
1.教師方面。
首先,因受傳統(tǒng)教育的影響,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不足。一些教師口頭提倡素質(zhì)教育,然而卻注重理論和分?jǐn)?shù),根本不關(guān)心實(shí)驗(yàn),將許多本來(lái)可讓學(xué)生親自動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)通過(guò)多媒體進(jìn)行展示,這種現(xiàn)象較為常見(jiàn),使學(xué)生無(wú)法體會(huì)到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。其次,實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)于僵化,教學(xué)方式非常落后。當(dāng)前,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在教學(xué)方式以及內(nèi)容等方面均未給學(xué)生留下充足的發(fā)展空間。在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生動(dòng)手操作僅僅通過(guò)純粹的機(jī)械操作進(jìn)行,學(xué)生應(yīng)付的現(xiàn)象時(shí)有出現(xiàn)。因此,廣大物理教師的觀念需要進(jìn)行更新,其素質(zhì)有待于進(jìn)一步提高。
2.學(xué)生方面。
學(xué)生的動(dòng)手操作能力比其理論掌握程度明顯落后。一些學(xué)生的動(dòng)手操作能力相對(duì)較差,對(duì)儀器的使用不規(guī)范,有一部分學(xué)生以“背”實(shí)驗(yàn)結(jié)論的方式代替操作,有的學(xué)生拿到實(shí)驗(yàn)題目之后,僅僅依靠腦子對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行死記硬背,僅僅是機(jī)械性地對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行默寫。同時(shí),一部分學(xué)生用筆“做實(shí)驗(yàn)”。教師編制了許多實(shí)驗(yàn)試題,一方面使學(xué)生的負(fù)擔(dān)有所增加,另一方面使學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性受到挫傷,從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為應(yīng)試教育。
3.評(píng)價(jià)體系方面。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生的`實(shí)驗(yàn)?zāi)芰o(wú)法得到評(píng)定,實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)理論難以和實(shí)踐進(jìn)行有效的融合,無(wú)法制訂出可行的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)校的教育評(píng)價(jià)僅僅通過(guò)考試的方式進(jìn)行,在評(píng)價(jià)過(guò)程中過(guò)分注重分?jǐn)?shù),造成學(xué)生、教師以及學(xué)校等各個(gè)方面均忽視了物理實(shí)驗(yàn)的真正意義。
1.積極轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念。
高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題與教學(xué)觀念具有很大關(guān)系,因此,推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,轉(zhuǎn)變觀念就成為最重要的一個(gè)問(wèn)題。要轉(zhuǎn)變觀念,應(yīng)該將整個(gè)社會(huì)的觀念轉(zhuǎn)變。使學(xué)校、教師與社會(huì)各界能夠弄清教育不應(yīng)該急于求成,應(yīng)該注重未來(lái),尤其是注重學(xué)生今后在社會(huì)中的作用,努力將追求短期學(xué)生成績(jī)以及升學(xué)率的不當(dāng)思想摒棄。
2.使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生興趣,養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
是否能夠?qū)ξ锢韺?shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,是學(xué)生能夠積極主動(dòng)。
進(jìn)行思維活動(dòng)的重要前提??梢酝ㄟ^(guò)演示一些新奇、有趣的物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的好奇心,使學(xué)生產(chǎn)生初步的學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生克服思維定式,擴(kuò)展學(xué)生的思路和眼界。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要注意以學(xué)生為主體,讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦,有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。
3.建立完善的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體制。
首先,應(yīng)該使評(píng)價(jià)內(nèi)容以及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與課程標(biāo)準(zhǔn)保持一致,讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)的方法分析物理現(xiàn)象、研究物理規(guī)律,系統(tǒng)地培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法以及基本操作技能等諸多方面的能力。其次,評(píng)價(jià)方法應(yīng)該多樣化,采用筆試與操作相結(jié)合的方法,客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)觀察能力以及各種實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)等。在操作評(píng)價(jià)中,觀察學(xué)生能否正確安裝和調(diào)整儀器,使用工具;能否遵守操作規(guī)程,按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作;能否迅速準(zhǔn)確地選定觀察對(duì)象,讀數(shù)準(zhǔn)確,判斷無(wú)誤;能否科學(xué)合理地分析結(jié)果,并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。
總之,在高中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中,任課教師應(yīng)該積極探索、大膽創(chuàng)新,努力提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力,使物理實(shí)驗(yàn)課成為提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。
參考文獻(xiàn):
(作者單位浙江省溫州市第十四中學(xué))。
實(shí)驗(yàn)器材是幫助教師開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)的主要工具,如果器材出現(xiàn)損壞、缺失等情況,不僅影響整體的實(shí)驗(yàn)效果,而且還浪費(fèi)了時(shí)間。
因此,在研究物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新策略時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行創(chuàng)新是物理教師所要優(yōu)先考慮的方面。
對(duì)此,筆者圍繞牛頓管的創(chuàng)新為例展開(kāi)分析。
牛頓管是《牛頓管演示自由落體》實(shí)驗(yàn)的重要器材,如果出現(xiàn)缺失或損毀,必然會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的終止。
我們可以創(chuàng)造出一個(gè)新型的牛頓管。
材料方面需要準(zhǔn)備永久磁鐵、固定鐵環(huán)、透明玻璃管(長(zhǎng)度一米左右)、鐵片和羽毛、密封性良好的物質(zhì)(環(huán)氧樹(shù)脂等)、空氣閥門開(kāi)關(guān)、膠管、三通聯(lián)通器。
在制作的過(guò)程,可以將準(zhǔn)備好的羽毛、鐵片放到玻璃管當(dāng)中(分開(kāi)放入),然后利用密封良好的物質(zhì)封住玻璃管,并按上空氣閥門。
當(dāng)密封物質(zhì)干涸后,再利用鐵環(huán)和橡膠墊對(duì)玻璃管進(jìn)行固定,然后再使用膠管連接三通和兩個(gè)閥門。
這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)在試驗(yàn)中可以最大限度地提高實(shí)驗(yàn)的效果,并降低無(wú)關(guān)因素的干擾。
為了增強(qiáng)可視性,還可以將材料中的羽毛涂上明艷的色彩。
當(dāng)然,除了新型牛頓管之外,還有許多實(shí)驗(yàn)儀器值得創(chuàng)新,比如楞次定律實(shí)驗(yàn)中所要用到的魔術(shù)筒,簡(jiǎn)易電磁波接收演示器等等。
在此就不一一列舉了。
二、實(shí)驗(yàn)方案的創(chuàng)新。
1、革新探究實(shí)驗(yàn),讓實(shí)驗(yàn)具有創(chuàng)造性。
探究實(shí)驗(yàn)具有神秘性和多樣性的特點(diǎn),其未知因素具有無(wú)盡的魅力,可以讓學(xué)生全身心地投入其中,在參與的同時(shí)增強(qiáng)自身的操作能力。
如果對(duì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行革新,讓其具有創(chuàng)造性,那么一方面可以提高探究實(shí)驗(yàn)的整體功能和價(jià)值,一方面還可以有效提高實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。
但具體該如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)呢?以《自由落體運(yùn)動(dòng)》為例:在創(chuàng)新階段,老師修改了原實(shí)驗(yàn)的相關(guān)理念和目標(biāo),讓探究實(shí)驗(yàn)具有了更深層的內(nèi)涵。
原實(shí)驗(yàn)中提及“硬幣和紙片在下落的.過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)哪些不同的現(xiàn)象?這些現(xiàn)象受到哪些因素的影響?如果將硬幣和紙片都放在真空環(huán)境當(dāng)中,那么將會(huì)出現(xiàn)哪些變化?”
經(jīng)過(guò)修改,變成了“在大風(fēng)天,下落狀態(tài)中的硬幣和紙片會(huì)發(fā)生哪些變化?如果將紙片團(tuán)成一團(tuán),那么在下落的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)哪些變化?”通過(guò)這樣的整改,不但讓探究實(shí)驗(yàn)更具備了懸念性的特點(diǎn),而且還可以讓高中生感受到挖掘知識(shí)和探究知識(shí)的樂(lè)趣,從而增強(qiáng)他們對(duì)物理的熱愛(ài)情緒。
值得注意的是,在修改實(shí)驗(yàn)方案和目標(biāo)方面,教師也可以要求學(xué)生自行改良,目的是為了誘發(fā)學(xué)生潛意識(shí)中的探究積極性,間接增強(qiáng)他們觀察事物和挖掘問(wèn)題的良好習(xí)慣。
2、修改演示實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供參與機(jī)會(huì)。
高中物理教材中包含了許多演示實(shí)驗(yàn),通過(guò)組織這些演示實(shí)驗(yàn)可以有效加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握能力。
但是在傳統(tǒng)課堂中,這些演示實(shí)驗(yàn)都是由教師在課堂中完成,而學(xué)生只能機(jī)械地觀看,偶爾配合教師進(jìn)行思考。
這種方法不僅有局限性,而且不利于學(xué)生操作能力的提高。
對(duì)此,讓學(xué)生成為演示實(shí)驗(yàn)的操作者,由教師配合指導(dǎo),這樣不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力,而且還加強(qiáng)了學(xué)生操作能力。
以《牛頓管演示自由落體》為例,在這次實(shí)驗(yàn)中,教師改變以往的實(shí)驗(yàn)規(guī)則,由學(xué)生在臺(tái)下進(jìn)行自主操作,觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,以及出現(xiàn)了哪些情況和問(wèn)題。
筆者觀察發(fā)現(xiàn),學(xué)生在操作期間興致都非常高昂,雖然他們出現(xiàn)了不少的錯(cuò)誤,但經(jīng)過(guò)老師指點(diǎn),他們都能快速發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、修改錯(cuò)誤。
在這期間,為了讓學(xué)生進(jìn)一步把握知識(shí),還可以延伸性地提出一些問(wèn)題,比如:如果不存在空氣阻力,所有的物體都只會(huì)受到重力的作用,不同物體從同一高度同時(shí)由靜止下落會(huì)出現(xiàn)哪些結(jié)果?由此點(diǎn)燃學(xué)生的探究熱情。
綜上可見(jiàn),學(xué)生在親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)之后,他們對(duì)知識(shí)的把握能力將會(huì)得到提高。
期間,哪怕出現(xiàn)了一些問(wèn)題,在經(jīng)歷改良后,他們也會(huì)及時(shí)地把握重點(diǎn)。
總之,實(shí)驗(yàn)是物理課堂的重要組成部分,它的作用和功能在物理課堂中不可或缺。
合理地對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新,可以讓嚴(yán)謹(jǐn)、抽象的物理知識(shí)變得更具直觀性、具體性和可視性,可以讓學(xué)生在身臨其境中把握知識(shí)的運(yùn)作規(guī)律和原理,從而達(dá)到“看得到、摸得著”的效果。
但是,如何完成創(chuàng)新,如何保證創(chuàng)新后的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)具有價(jià)值,這卻是一個(gè)難點(diǎn)中的難點(diǎn),也是對(duì)廣大物理教師專業(yè)技能和素養(yǎng)的綜合性考驗(yàn)。
一、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度(含練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)。
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器4-6v交流電,電火花220v交流電,它每隔0.02s打一次點(diǎn)(電源頻率是50hz)。
2.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法:連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量。求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v:;如(其中t=5×0.02s=0.1s)。
3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法:
(1)利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如。
(2)用“逐差法”求加速度:(t為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔)求。
(3)用v-t圖法:即先根據(jù);求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,再求出各點(diǎn)的即時(shí)速度,畫出如圖的v-t圖線,圖線的斜率即加速度。
[實(shí)驗(yàn)步驟]。
[注意事項(xiàng)]1.紙帶打完后及時(shí)斷開(kāi)電源。
2.小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些,以能在紙帶上長(zhǎng)約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7~8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。
3.應(yīng)區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的軌跡點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),通常每隔4個(gè)軌跡點(diǎn)選1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),選取的記數(shù)點(diǎn)不少于6個(gè)(即每隔5個(gè)時(shí)間間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)),是為求加速度時(shí)便于計(jì)算。
5.平行:紙帶和細(xì)繩要和木板平行.
6.兩先兩后:實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源,后讓小車運(yùn)動(dòng);實(shí)驗(yàn)完畢應(yīng)先斷開(kāi)電源后取紙帶.
7.電壓若增大,打點(diǎn)更清晰;頻率若增加,打點(diǎn)周期更短;。
實(shí)驗(yàn)二:探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系。
[注意事項(xiàng)]1.不要超過(guò)彈性限度:實(shí)驗(yàn)中彈簧下端掛的鉤碼不要太多,以免超過(guò)彈簧彈性限度.
2.盡量多測(cè)幾組:要使用輕質(zhì)彈簧,且要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù).
3.使用數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)采用即彈簧長(zhǎng)度變化量.
4.統(tǒng)一單位:記錄數(shù)據(jù)時(shí)要注意彈力及彈簧伸長(zhǎng)量的對(duì)應(yīng)關(guān)系及單位.
實(shí)驗(yàn)三:驗(yàn)證力的平行四邊形定則。
[注意事項(xiàng)]1.用彈簧秤測(cè)拉力時(shí),應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線方向,橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。使用的彈簧秤是否良好(是否在零刻度),拉動(dòng)時(shí)盡可能不與其它部分接觸產(chǎn)生摩擦,拉力方向應(yīng)與軸線方向相同。
以上三種實(shí)驗(yàn)是分別從不同的角度進(jìn)行驗(yàn)證的,從而得出關(guān)于力學(xué)的重要結(jié)論:力是物理運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因,物體受力方式不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也就不同。
教育是培養(yǎng)人的一種社會(huì)行動(dòng),我們不能把物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀單單歸咎于物理教師,應(yīng)該從家庭、學(xué)校、社會(huì)來(lái)統(tǒng)一考慮。
其實(shí)不少教師是深知物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性的,但迫于各方面的壓力、教學(xué)課時(shí)等的限制,最后不得不放棄找尋更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。
因此要轉(zhuǎn)變觀念,就要轉(zhuǎn)變整個(gè)社會(huì)的觀念。
要讓學(xué)校和教師以及社會(huì)上的人們認(rèn)識(shí)到教育不能急于求成,追求暫時(shí)的表面的效果,而要著眼于未來(lái),特別是要著眼于學(xué)生在未來(lái)社會(huì)的作用與價(jià)值,使他們從追求短期學(xué)生成績(jī)和升學(xué)率的片面認(rèn)識(shí)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)。
這樣才能給廣大物理教師一個(gè)廣闊的發(fā)揮才干的空間,使他們自覺(jué)地投身于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中去,在教學(xué)中充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法。
因此,要改變傳統(tǒng)的教育觀,樹(shù)立新的教育觀念,不斷提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)地位的認(rèn)識(shí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
二、改變教材結(jié)構(gòu)。
1、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)該在分析教材和學(xué)生的基礎(chǔ)上,把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的意識(shí)滲透進(jìn)備課的過(guò)程中,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。
制定適用于不同層次學(xué)生的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。
2、注重實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性、多變性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,可以在實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材以及?shí)驗(yàn)條件和數(shù)據(jù)的處理上進(jìn)行創(chuàng)新,可給出多種方案讓學(xué)生思考、選擇,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新探究能力。
3、預(yù)習(xí)是上好實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)。
教程可根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置一些與本節(jié)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題讓學(xué)生在課前思考,為實(shí)驗(yàn)做好理論準(zhǔn)備。
改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
將由教師一手包辦的演示實(shí)驗(yàn)改為師生共同設(shè)計(jì)、探索、改進(jìn)、完成的演示實(shí)驗(yàn)。
讓學(xué)生預(yù)習(xí)教材中的演示實(shí)驗(yàn),邀請(qǐng)學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)的課前準(zhǔn)備及課堂上的實(shí)際操作,并鼓勵(lì)他們把自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)帶回課堂進(jìn)行演示。
實(shí)驗(yàn)完成后,讓學(xué)生進(jìn)行歸納,充分發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)思維的積極性。
這樣不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,更有利于學(xué)生自覺(jué)鉆研教材,研究實(shí)驗(yàn)原理,探討實(shí)驗(yàn)方法。
四、改變實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)體制。
評(píng)價(jià)的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該與課程標(biāo)準(zhǔn)相一致,促使學(xué)生提高用實(shí)驗(yàn)方法研究物理現(xiàn)象與規(guī)律的能力,使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能等方面受到較系統(tǒng)的訓(xùn)練,加深對(duì)物理學(xué)基本概念的理解和掌握,培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
摘要:在新課改要求下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用顯得越來(lái)越突出。
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中舉足輕重,占有不可取代的地位。
它是一種激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的工作作風(fēng),提高物理課堂教學(xué)效率的教學(xué)手段。
物理學(xué)作為一門自然科學(xué)學(xué)科,它以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)其的理論正確性,物理概念和定律,是通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。
這樣就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高其學(xué)習(xí)積極性,有助于學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握,同時(shí)能開(kāi)拓學(xué)生思路,鍛煉學(xué)生的獨(dú)立觀察能力。
演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指教師借助實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料、影像資料、數(shù)字化媒體把教學(xué)中復(fù)雜、抽象的理論定律、原理通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示給學(xué)生,從而把復(fù)雜的定律簡(jiǎn)明化、把抽象的原理形象化,幫助學(xué)生對(duì)定律、原理的理解和掌握。
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有助于提高學(xué)生的觀察能力,鍛煉學(xué)生的思維能力。
(1)明確目的、充分準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是向?qū)W生展示原理、傳授知識(shí)的教學(xué)方法,學(xué)生能通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)直觀地了解和掌握所學(xué)知識(shí)。
所以,教師事前做充分準(zhǔn)備,認(rèn)真?zhèn)湔n,了解教學(xué)內(nèi)容,對(duì)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料要仔細(xì)檢查,以保證實(shí)驗(yàn)的安全和實(shí)驗(yàn)良好的效果,明確哪些實(shí)驗(yàn)是教材和大綱中規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn),哪些是可以適當(dāng)補(bǔ)充的有助于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握教學(xué)內(nèi)容的小實(shí)驗(yàn)。
使教師精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軠?zhǔn)確的反應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的原理,以提高教學(xué)效果。
(2)動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn),操作規(guī)范演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主導(dǎo)作用,其目的是激發(fā)學(xué)生的求知欲、幫助學(xué)生建立概念和認(rèn)知規(guī)律、鍛煉其觀察和思維能力、提供示范鍛煉實(shí)驗(yàn)操作技能。
因此,教師要在操作方法、操作順序及儀器使用等方面動(dòng)作標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范操作。
在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和要求、實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器設(shè)備及正確使用、實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程等,作必要的說(shuō)明或演示,以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的目的性,增加實(shí)驗(yàn)演示效果,要起到好的教學(xué)效果。
拆卸時(shí)先斷電源,后拆線路;線路要整齊標(biāo)準(zhǔn),正負(fù)極導(dǎo)線、零線火線區(qū)分開(kāi),主輔電路區(qū)分開(kāi)。
總之,演示實(shí)驗(yàn)時(shí)教師的一舉一動(dòng)都會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生較大的影響,并且有些實(shí)驗(yàn)帶有一定的危險(xiǎn)性,如不規(guī)范操作將會(huì)引起嚴(yán)重的后果,所以,教師操作的規(guī)范性,是使學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣,也是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的前提。
(3)運(yùn)用多媒體演示實(shí)驗(yàn)隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,多媒體越來(lái)越多地運(yùn)用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
多媒體演示實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞终故緦?shí)驗(yàn),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
教師可以利用多媒體為學(xué)生模擬在課堂上不易進(jìn)行的、有一定危險(xiǎn)的物理實(shí)驗(yàn),并且對(duì)于需要認(rèn)真分析、反復(fù)觀察的實(shí)驗(yàn),可以通過(guò)多媒體的重復(fù)播放、慢鏡頭播放,讓學(xué)生反復(fù)觀察、分析。
例如,在學(xué)習(xí)自由落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),由于動(dòng)作過(guò)快,學(xué)生很難再瞬間完成的實(shí)驗(yàn)中觀察其速度變化規(guī)律。
如果通過(guò)多媒體將視頻進(jìn)行反復(fù)播放,或是慢鏡頭播放,就可以讓學(xué)生從中觀察、分析、總結(jié)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
有條件的還可以制作flash動(dòng)畫模擬自由落體運(yùn)動(dòng),對(duì)學(xué)生的理解會(huì)有很大幫助。
教師可以通過(guò)多媒體演示危險(xiǎn)性較高、財(cái)產(chǎn)損失較大的實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤操作所帶了的后果,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視,以規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作,同時(shí)避免危險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失。
如由于電路連接錯(cuò)誤產(chǎn)生電源短路,從而引起的火災(zāi)和實(shí)驗(yàn)器材損壞的實(shí)驗(yàn)演示。
2重視學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
現(xiàn)代教育提倡以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),教學(xué)中要突出學(xué)生的主體地位,倡導(dǎo)教師的主導(dǎo)作用,讓學(xué)生在教師的主導(dǎo)下參與教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生成為“學(xué)”的主人。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料,通過(guò)規(guī)范操作,引起某種物理變化,觀察這些物理現(xiàn)象,驗(yàn)證或獲取物理知識(shí)的教學(xué)方法。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求教師要做到以下幾點(diǎn):
(1)認(rèn)真對(duì)待、充分準(zhǔn)備為保證實(shí)驗(yàn)的效果和安全,教師事前要先進(jìn)行實(shí)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行仔細(xì)檢查,確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
講授或談話等形式對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的和要求、理論依據(jù)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的正確使用、實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程和要求等作充分的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡可能使每個(gè)學(xué)生都積極參與、親自動(dòng)手,教師要適時(shí)巡視指導(dǎo),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié),分析原因、查找不足,并由學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)使學(xué)生通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理知識(shí)和原理,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生能日常生活中的物理現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)聯(lián)系在一起。
開(kāi)放和多變物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、規(guī)范的操作意識(shí),同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的自主能力和創(chuàng)新意識(shí)。
總之,教師要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教學(xué)中的作用,科學(xué)、合理的針對(duì)不同層次的學(xué)生安排物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),促進(jìn)物理教學(xué)的課堂實(shí)效性。
但處處以教師為中心,
缺乏對(duì)學(xué)生主體性的考慮,
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,
學(xué)生沒(méi)有較高的參與度.比如,
有些教師在“牛頓第一定律”這節(jié)實(shí)驗(yàn)課中就從頭到尾自己在臺(tái)上做實(shí)驗(yàn),
學(xué)生并沒(méi)有參與其中,
只是看老師做實(shí)驗(yàn),
聽(tīng)老師灌輸知識(shí)而已.
很多教師會(huì)考慮在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段把多媒體技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,
但卻對(duì)如何應(yīng)用多媒體技術(shù)舉棋不定,
于是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中便考慮把實(shí)驗(yàn)的過(guò)程通過(guò)多媒體視頻展現(xiàn)出來(lái),
認(rèn)為這種方法不僅節(jié)省時(shí)間,
還節(jié)省精力.學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能真正體會(huì)到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣,
同時(shí)也違背了實(shí)驗(yàn)的初衷.3)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)于僵化教師在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,
普遍存在“重知識(shí),
輕方法;重講授,
輕活動(dòng);重結(jié)論,
輕過(guò)程”的情況.整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)都是沿襲舊的教學(xué)理念,
當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)誤差較大的數(shù)據(jù)時(shí),
教師往往不會(huì)分析誤差產(chǎn)生的原因,
而是直接歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)存在誤差,
導(dǎo)致學(xué)生也養(yǎng)成不良的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,
不能從知識(shí)上分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論不相符的原因,
不能將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合地去理解物理概念和規(guī)律,
造成實(shí)驗(yàn)作用甚微.
1)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將學(xué)生放在主體地位物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考慮到學(xué)生的主體因素,
把實(shí)驗(yàn)變得更加生動(dòng)形象,
集中學(xué)生的注意力,
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,
在建立和諧的學(xué)習(xí)氛圍的同時(shí),
也能夠把學(xué)生對(duì)知識(shí)的欲望激發(fā)出來(lái).在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)出對(duì)每一位學(xué)生的認(rèn)真負(fù)責(zé).
2)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想上考慮實(shí)驗(yàn)與生活的結(jié)合物理是與生活緊密相連的,
很多教師在物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中往往只注重知識(shí)理論,
忽視了在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中對(duì)生活因素的考慮.生活中的物理知識(shí)是無(wú)處不在的,
生活中的各個(gè)方面同物理都有著直接或間接的聯(lián)系,
教師要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)物理聯(lián)系生活的思想,
要善于把物理知識(shí)同生活結(jié)合起來(lái),
引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中存在的物理知識(shí),
把同生活相關(guān)的、學(xué)生感興趣的素材融合到物理實(shí)驗(yàn)中,
激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和主動(dòng)性,
讓學(xué)生真正理解物理是來(lái)源于生活的.例如在學(xué)習(xí)“頻率”這部分知識(shí)的時(shí)候,
教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量脈搏的實(shí)驗(yàn),
使用秒表測(cè)出1min之內(nèi)心臟跳動(dòng)的頻率,
由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)同物理知識(shí)有著直接的關(guān)系,
學(xué)生的注意力能夠有效集中.
同時(shí)也存在很多漏洞,
以計(jì)算機(jī)為終端,
通過(guò)接口、傳感器等儀器形成計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),
這個(gè)系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)和圖像進(jìn)行處理,
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加精確,
極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的漏洞,
更加完美地把物理實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)在學(xué)生面前.例如在學(xué)習(xí)“自感現(xiàn)象”這部分知識(shí)時(shí),
教材中的實(shí)驗(yàn)雖然能把自感現(xiàn)象的存在體現(xiàn)出來(lái),
但還是存在一定的漏洞,
例如通電時(shí)電流的變化情況是不能直接展現(xiàn)在學(xué)生面前的,
傳統(tǒng)的驗(yàn)證動(dòng)能定理的方法是使用光電計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)的,
在計(jì)算方面和圖表的處理方面都比較復(fù)雜,
而應(yīng)用輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)則能夠精確地記錄滑塊的速度,
把數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起來(lái)并進(jìn)行圖表的制作,
能夠把實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果真實(shí)合理地呈現(xiàn)出來(lái),
科學(xué)而高效.綜上所述,
因此教師要在教學(xué)過(guò)程中不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)資源,
盡最大的可能激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的興趣,
把物理知識(shí)同生活聯(lián)系到一起,
打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中的弊端和不足,
營(yíng)造一個(gè)和諧良好的學(xué)習(xí)氛圍,
引導(dǎo)學(xué)生能夠自主地學(xué)習(xí)物理知識(shí),
培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的人才。
作者:王平單位:甘肅省嘉峪關(guān)市第一中學(xué)。
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脝螖[測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
2.實(shí)驗(yàn)原理:
3.實(shí)驗(yàn)器材:長(zhǎng)約1m的細(xì)線、小鐵球、鐵架臺(tái)、米尺、游標(biāo)卡尺、秒表。
4.易錯(cuò)點(diǎn)(高考??键c(diǎn))。
a.小球擺動(dòng)時(shí),最大偏角應(yīng)小于50。到10度。
b.小球應(yīng)在豎直面內(nèi)振動(dòng)。
c.計(jì)算單擺振動(dòng)次數(shù)時(shí),應(yīng)從擺球通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。
d.擺長(zhǎng)應(yīng)為懸點(diǎn)到球心的距離。即:l=擺線長(zhǎng)+擺球的半徑。
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摘要:物理學(xué)本是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),在物理學(xué)的發(fā)展中,實(shí)驗(yàn)起到了重要作用。物理教學(xué)自然也應(yīng)該還原它的本色,要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)、重要內(nèi)容、重要方法和重要手段,在物理教學(xué)中的地位和作用可見(jiàn)一斑,但是在我國(guó)的中學(xué)物理教學(xué)中,存在著“重知識(shí)、輕方法;重講授、輕動(dòng)手;重結(jié)論、輕過(guò)程;重機(jī)械訓(xùn)練、輕實(shí)質(zhì)體驗(yàn)”的問(wèn)題。長(zhǎng)此以往,實(shí)驗(yàn)教學(xué)將會(huì)流于形式,事倍功半甚至勞而無(wú)功。
因此,提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究就成為每一位物理教師務(wù)必要認(rèn)真研究解決的重大課題。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)狀;問(wèn)題;解決策略;培養(yǎng)創(chuàng)新精神;總結(jié)。
高中物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)是物理課程和物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ),又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段,在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育中具有獨(dú)特的地位和全方位的功能。當(dāng)前,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須注意以下幾個(gè)問(wèn)題,那就是:實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視與加強(qiáng),實(shí)驗(yàn)設(shè)備的添置與更新,學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維能力的提高。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上,經(jīng)??梢钥吹揭恍┮?jiàn)怪不怪的現(xiàn)象,試舉三例:
現(xiàn)象一:媒體實(shí)驗(yàn)就是學(xué)生通過(guò)媒體“看實(shí)驗(yàn)”。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)“看黑板”,如今的實(shí)驗(yàn)“看錄像”、“看投影”。令人難以理解的是,一些原本可以讓學(xué)生動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)卻用多媒體來(lái)展示,被稱為是“現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用”。
現(xiàn)象二:程式化實(shí)驗(yàn),雖然學(xué)生動(dòng)手,但以單純的機(jī)械操作為主。學(xué)生根據(jù)教師講解的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、步驟,像做廣播操那樣,按照規(guī)定的程式進(jìn)行操作,去獲取教師(或書(shū)本)所要求得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(或?qū)嶒?yàn)結(jié)果),而不需要去考慮實(shí)驗(yàn)為什么要這樣做,怎樣去做,更不必考慮實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)存在什么問(wèn)題,以及需要如何去解決。
現(xiàn)象三:試題實(shí)驗(yàn),就是學(xué)生用筆“做實(shí)驗(yàn)”。由教師編制的大量實(shí)驗(yàn)試題不僅增加了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),而且挫傷了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在“應(yīng)試”的泥潭里越陷越深。
1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)還處在“重知識(shí),輕方法;重講授,輕活動(dòng);重結(jié)論,輕過(guò)程”的層面上,忽視學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)?,F(xiàn)在的.新教材中,物理實(shí)驗(yàn)雖然在形式、編排和內(nèi)容的設(shè)計(jì)上都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的老教材,但是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)方面,在實(shí)驗(yàn)的方式、方法和設(shè)計(jì)思想上仍然保持著傳統(tǒng)的格局,沒(méi)有質(zhì)的改變。
2、試題實(shí)驗(yàn),就是學(xué)生用筆“做實(shí)驗(yàn)”,重練習(xí)、輕實(shí)踐。因?yàn)榻處煂?duì)實(shí)驗(yàn)考查的題目太熟了,因而課堂上往往為了教會(huì)學(xué)生如何處理某類題,就將問(wèn)題情境建立在假設(shè)的基礎(chǔ)上,而忽視了學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的利用。
3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒(méi)有得到充分的體現(xiàn),從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念陳舊,缺乏實(shí)事求是、尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。無(wú)論學(xué)生實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)誤差有多大,老師都?xì)w結(jié)為實(shí)驗(yàn)存在誤差,導(dǎo)致學(xué)生也養(yǎng)成了不良實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,不能從知識(shí)上分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論不相符的原因,不能將理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合很好地去理解物理概念和規(guī)律,造成實(shí)驗(yàn)作用甚微。
三、對(duì)于教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題的解決策略。
高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生基本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的過(guò)程,也是學(xué)生物理思維的訓(xùn)練過(guò)程。教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,以用于不同的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),滿足學(xué)生的不同需求,達(dá)成各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),使物理實(shí)驗(yàn)更適合學(xué)生的學(xué)習(xí),促使學(xué)生積極地參與和體驗(yàn)。因此,為教學(xué)出現(xiàn)的問(wèn)題,提出相應(yīng)的改進(jìn)。改進(jìn)的教學(xué)方式主要有:
1、“實(shí)驗(yàn)――訓(xùn)練”方式:
“實(shí)驗(yàn)――訓(xùn)練”教學(xué)方式,用于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法。應(yīng)讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)“做什么”和“怎樣做”,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與、體驗(yàn)和理解。同時(shí),學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的合理、規(guī)范、協(xié)調(diào)、熟練程度,要通過(guò)學(xué)生不斷地反饋調(diào)節(jié)才能得心應(yīng)手。教師的示范點(diǎn)撥,要精到、簡(jiǎn)明、嫻熟。
2、“實(shí)驗(yàn)――歸納”方式:
“實(shí)驗(yàn)――歸納”教學(xué)方式,往往用于學(xué)生物理概念的形成階段。教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)情景,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣地思維,自己構(gòu)想實(shí)驗(yàn)方法,控制實(shí)驗(yàn)條件,排除干擾因素,在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù),獲取信息,交流信息,處理信息,在信息中尋找和發(fā)現(xiàn)規(guī)律。從物理現(xiàn)象的觀察和物理實(shí)驗(yàn)的研究分析中歸納出結(jié)論,是高中學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)歸納思維方法的有效途徑。
3、“實(shí)驗(yàn)――應(yīng)用”方式:
“實(shí)驗(yàn)――應(yīng)用”教學(xué)方式,通常用于學(xué)生物理概念、規(guī)律的復(fù)習(xí)和應(yīng)用,并不局限于實(shí)驗(yàn)室?,F(xiàn)實(shí)生活中的許多實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生很有興趣,但已超越物理學(xué)科學(xué)習(xí)的具體情境。設(shè)想以實(shí)際的問(wèn)題為載體、以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究為特征,引導(dǎo)學(xué)生把已經(jīng)掌握的知識(shí)、技能遷移到現(xiàn)實(shí)生活中,解決真實(shí)的問(wèn)題,發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。
四、在高中物理教學(xué)中應(yīng)倡導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
笛卡爾曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“科學(xué)產(chǎn)生于懷疑”。充分利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。審視傳統(tǒng)的物理教學(xué),我們的觀念總是強(qiáng)調(diào)確定性,排斥可能性,在這種教育的熏陶下,培養(yǎng)的學(xué)生往往長(zhǎng)于求同,而弱于求異,其結(jié)果往往是墨守成規(guī),缺少創(chuàng)新。要真正塑造創(chuàng)造型的人才,教師在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生勤于觀察、敢于質(zhì)疑、勇于發(fā)問(wèn),即便對(duì)那些已成定論的東西也不妨去重新審視或爭(zhēng)論一番,使之不成為僵死的教條。
如:以測(cè)量性實(shí)驗(yàn)為例,由于每一種測(cè)量?jī)x器都有其基本的固定的作用,如用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度、用天平測(cè)質(zhì)量等,但如果要求突破測(cè)量?jī)x器固有的功能(局限性)去測(cè)量一些看似沒(méi)有因果聯(lián)系的物理量,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的求異思維品質(zhì)無(wú)疑是一條“綠色通道”。
由此可見(jiàn)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的創(chuàng)新精神是非常重要的,它不僅使學(xué)習(xí)事半功倍,同時(shí)也使教學(xué)變得更簡(jiǎn)單。
總結(jié)。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐過(guò)程中,教師們對(duì)其在物理教學(xué)中的作用逐漸有了更為深刻的認(rèn)識(shí),對(duì)教育過(guò)程本身也有了全新的感受。“過(guò)程即是知識(shí)”,使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)是走向社會(huì)和終身發(fā)展的基礎(chǔ)。促使學(xué)生把教材中學(xué)到的知識(shí)和思維方法通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)探索過(guò)程中學(xué)習(xí)新知識(shí)、鞏固已學(xué)知識(shí)、激發(fā)學(xué)習(xí)欲望、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提高學(xué)習(xí)力。
參考文獻(xiàn):
[1]推課改實(shí)驗(yàn)區(qū)各種版本物理實(shí)驗(yàn)教科書(shū)的策略研究.物理教學(xué)。
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河脝螖[測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取?/p>
2.實(shí)驗(yàn)原理:
3.實(shí)驗(yàn)器材:長(zhǎng)約1m的細(xì)線、小鐵球、鐵架臺(tái)、米尺、游標(biāo)卡尺、秒表。
4.易錯(cuò)點(diǎn)(高考常考點(diǎn))。
a.小球擺動(dòng)時(shí),最大偏角應(yīng)小于50。到10度。
b.小球應(yīng)在豎直面內(nèi)振動(dòng)。
c.計(jì)算單擺振動(dòng)次數(shù)時(shí),應(yīng)從擺球通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)。
d.擺長(zhǎng)應(yīng)為懸點(diǎn)到球心的距離。即:l=擺線長(zhǎng)+擺球的半徑。
1.壘積放大法把某些物理量(有時(shí)往在是難以直接測(cè)量的測(cè)量的微小量)累積后測(cè)量,或把它們放大后顯示出來(lái)的一種方法。如通過(guò)若干次全振動(dòng)的時(shí)間測(cè)出單擺的振動(dòng)周期;把員楊螺桿的微小進(jìn)退.通過(guò)周長(zhǎng)較大的可動(dòng)到度盤顯示出來(lái)(螺旋測(cè)微器)等。
2.平衡法根據(jù)物理系統(tǒng)內(nèi)普遍存在的對(duì)立的、矛盾的雙方使系統(tǒng)偏離平衡的物理因素,列出對(duì)應(yīng)的平衡方程式,從而找出影響平衡的一種方法如用天平測(cè)質(zhì)量、驗(yàn)證有固定轉(zhuǎn)動(dòng)因乎銜條件、驗(yàn)證玻意耳定律等。
3.控制法在多因素的物理現(xiàn)象中,可以先控制某些量不變,依次研究某一個(gè)因素對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生影響的一種方法。如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)。可以先保持質(zhì)量一定,研究加速度與力的關(guān)系等。
4.轉(zhuǎn)換法用某些容易直接測(cè)量,(或顯示)的量(或現(xiàn)象)代替不容易直接測(cè)(或顯示)的量(或現(xiàn)象)?;蛘吒鶕?jù)研究對(duì)象在一定條件下可以有相同的效果作間接的觀察、測(cè)量。如把流逝的時(shí)間轉(zhuǎn)換成振針周期性的振動(dòng);把對(duì)電流、電壓、電阻的測(cè)量轉(zhuǎn)換成對(duì)指針偏角的測(cè)量;用從等高處拋出的兩球的水平位移代替它們的速度等。
5.留跡法把瞬息即逝的(位置、軌跡、圖象等)記錄下來(lái)的一種方法。如通過(guò)紙帶上打出的小點(diǎn)記錄小車的位置z用描述法畫出平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡;用示波器顯示變化的波形等。
二、實(shí)驗(yàn)的基本類型和要求。
中學(xué)物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)大體可以分為四范其要求如下:
1.基本儀器的使用除了初中已接觸過(guò)的常用儀器(如天平秤、彈簧秤、壓強(qiáng)計(jì)、氣壓計(jì)、溫度計(jì)、安培計(jì)、伏特計(jì)等)外.高中又學(xué)習(xí)了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、萬(wàn)用電表等,要求了解儀器的基本結(jié)構(gòu),熟悉各主要部件的名稱,懂得工作(測(cè)量)原理,掌握合理的操作方法,會(huì)正確讀數(shù),明確使用注意事項(xiàng)等.
2.基本物理量的測(cè)量初中物理中巴學(xué)過(guò)長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、力、溫度、電流強(qiáng)度、電壓等物理量的測(cè)量,高中物理進(jìn)一步學(xué)習(xí)了對(duì)微小長(zhǎng)度和極短時(shí)間、加速度(包括g)、速度、電阻和電阻率、電動(dòng)勢(shì)、折射率、焦距等物理量的測(cè)量。要求明確被測(cè)物理量的含義,懂得具體的測(cè)量原理。掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法(包括了解實(shí)驗(yàn)儀器、器材的規(guī)格性能、會(huì)安裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置、能選擇合理的實(shí)驗(yàn)步驟,正確進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量以及能分析和排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的常見(jiàn)故障等),妥善處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)果。
3.驗(yàn)證物理規(guī)律計(jì)有驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒定律、玻意耳定律等。其要求與物理量的測(cè)量相同,著重注意分析實(shí)驗(yàn)誤差,并能有效地采取相應(yīng)措施盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差,提高準(zhǔn)確度。
4.觀察、研究物理現(xiàn)象,組裝儀器如研究平拋運(yùn)動(dòng)、彈性碰撞、描繪等勢(shì)線、研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器的作用、觀察光的衍射現(xiàn)象。把電流計(jì)改裝為伏特計(jì)等.其中,對(duì)觀察型實(shí)驗(yàn),只要求會(huì)正確使用儀器,顯示出(或觀察到)物理現(xiàn)象,并通過(guò)直覺(jué)的觀察定性了解影響該現(xiàn)象的有關(guān)因素。對(duì)研究型實(shí)驗(yàn)(包括組裝儀器),要求不僅能使用儀器,掌握正確的實(shí)驗(yàn)研究方法,把有關(guān)現(xiàn)象的物理內(nèi)客反映出來(lái);或把有關(guān)參數(shù)測(cè)量出來(lái),還能夠通過(guò)具體的測(cè)量作進(jìn)一步的定量研一究或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)。
測(cè)量值與待測(cè)量真實(shí)值之差,稱為測(cè)量誤差。主要來(lái)源于儀器(如性能和結(jié)構(gòu)的不完善)、環(huán)境(如溫度、濕度、外磁場(chǎng)的影響等)、實(shí)驗(yàn)方法(如實(shí)驗(yàn)方法粗糙、實(shí)驗(yàn)理論不完善等)、人為因素(如觀測(cè)者個(gè)人的'生理、心理習(xí)慣、不同觀察者的反應(yīng)快慢不一等)四方面。在中學(xué)物理中只要求定性分析實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因,了解絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差的概念。
四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。
數(shù)據(jù)處理是對(duì)原始實(shí)驗(yàn)記錄的科學(xué)加工。通過(guò)數(shù)據(jù)處理,往往可以從一堆表面上難以覺(jué)察的、似乎毫無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的規(guī)律,在中學(xué)物現(xiàn)中只要求掌握數(shù)據(jù)處理的最簡(jiǎn)單的方法.
1.列表法把被測(cè)物理量分類列表表示出來(lái)。通常需說(shuō)明記錄表的要求(或稱為標(biāo)題)、主要內(nèi)容等。表中對(duì)各物理量的排列月慣上先原始記錄數(shù)據(jù),后計(jì)算果。列表法可大體反映某些因素對(duì)結(jié)果的影響效果或變化趨勢(shì),常用作其他數(shù)據(jù)處理方法的一種輔助手段。
2.算術(shù)平均值法把待測(cè)物理量的若干次測(cè)且值相加后除以測(cè)量次數(shù)。必須注意,求取算術(shù)平均值時(shí),應(yīng)按原測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度決定保留有效數(shù)字的位數(shù)。通??上扔?jì)算比直接測(cè)量值多一位,然后再四會(huì)五入。
3.圖象法把實(shí)驗(yàn)測(cè)得的量按自變量和應(yīng)變量的函數(shù)關(guān)系在坐標(biāo)平面上用圖象直觀地顯示出來(lái).根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出圖象時(shí)。最基本的要求是:
(1)兩坐標(biāo)軸要選取恰當(dāng)?shù)姆侄取?/p>
(2)要有足夠多的描點(diǎn)數(shù)目。
(3)畫出的圖象應(yīng)盡是穿過(guò)較多的描點(diǎn)在圖象呈曲線的情況下,可先根據(jù)大多數(shù)描點(diǎn)的分布位置(個(gè)別特殊位置的奇異點(diǎn)可舍去),畫出穿過(guò)盡可能多的點(diǎn)的草圖,然后連成光滑的曲線,避免畫成拆線形狀。
(1)為避免讀數(shù)出錯(cuò),三種測(cè)量器具(包括毫米刻度尺)均應(yīng)以mm為單位讀數(shù)!
(2)用游標(biāo)尺或螺旋測(cè)微器測(cè)長(zhǎng)度時(shí),均應(yīng)注意從不同方位多測(cè)量幾次,讀平均值。
(3)尺應(yīng)緊貼測(cè)量物,使刻度線與測(cè)量面間無(wú)縫隙。
2.實(shí)驗(yàn)原理。
l螺旋測(cè)微器----每轉(zhuǎn)一周,螺桿運(yùn)動(dòng)一個(gè)螺距0.5mm,將它等分為50等份,則每轉(zhuǎn)一份即表示0.01mm,故它精確到0.01mm即千分之一厘米,故又叫千分尺。
3.讀數(shù)方法。
l游標(biāo)卡尺----以標(biāo)尺的零刻線對(duì)就位置讀出主尺上的整毫米數(shù),再讀出游標(biāo)尺上的第幾條線與主尺的某條線重合,將對(duì)齊的游標(biāo)尺刻度線數(shù)乘以該卡尺的精確度(即總格的倒數(shù)),將主尺讀數(shù)與游標(biāo)讀數(shù)相加即得測(cè)量值。
l螺旋測(cè)微器----先從主尺上讀出露出的刻度值,注意主尺上有整毫米和半毫米兩行刻線,不要漏讀半毫米值。再讀可動(dòng)刻度部分的讀數(shù),看第幾條刻度線與主尺線重合(注意估讀),乘以0.01mm即為可動(dòng)讀數(shù),再將固定與可動(dòng)讀數(shù)相加即為測(cè)量值。注意:螺旋測(cè)微器讀數(shù)如以mm為單位,小數(shù)點(diǎn)后一定要讀夠三位數(shù)字,如讀不夠,應(yīng)以零來(lái)補(bǔ)齊。
4.注意事項(xiàng)(高考常考點(diǎn))。
(1)游標(biāo)卡尺讀數(shù)時(shí),主尺的讀數(shù)應(yīng)從游標(biāo)的零刻度處讀,而不能從游標(biāo)的機(jī)械末端讀。
(2)游標(biāo)尺使用時(shí),不論多少分度都不用估讀20分度的讀數(shù),末位數(shù)一定是0或5;50分度的卡尺,末位數(shù)字一定是偶數(shù)。
(3)若游標(biāo)尺上任何一格均與主尺線對(duì)齊,選擇較近的一條線讀數(shù)。
(4)螺旋測(cè)微器的主尺讀數(shù)應(yīng)注意半毫米線是否露出。
(5)螺旋測(cè)微器的可動(dòng)部分讀數(shù)時(shí),即使某一線完全對(duì)齊,也應(yīng)估讀零。
摘要:信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。通過(guò)多媒體cai進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),不僅增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)而且提高了實(shí)驗(yàn)的精度。借助于通用軟件如excel和數(shù)字信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)物理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究,還有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)推理和歸納總結(jié)能力。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)字化信息技術(shù)整合。
信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)手段多樣化和現(xiàn)代化,能夠創(chuàng)建有利于引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的課程實(shí)施環(huán)境,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作交流以及分析和解決問(wèn)題的能力。
一、有利于學(xué)生獲得直觀體驗(yàn)。
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生掌握和鞏固知識(shí)為目的,對(duì)實(shí)驗(yàn)在知識(shí)、能力、方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等綜合科學(xué)素質(zhì)教育中的重要作用認(rèn)識(shí)不足。實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上是以教師為中心演示實(shí)驗(yàn),教師操作,學(xué)生觀察,教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律。由于課堂的時(shí)間和空間的限制,以及實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的性能制約,多數(shù)演示實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程以及物理現(xiàn)象可見(jiàn)度較低,無(wú)法讓全體學(xué)生同時(shí)獲得有效的刺激,難以形成直觀的感性認(rèn)識(shí)。
新課程理念重視學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解。演示實(shí)驗(yàn),不僅要求學(xué)生關(guān)注所觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同時(shí)要求引導(dǎo)學(xué)生理解該物理現(xiàn)象是用來(lái)說(shuō)明什么問(wèn)題和怎樣說(shuō)明問(wèn)題的、了解實(shí)驗(yàn)裝置的工作原理。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),獨(dú)立操作,重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的提高,使學(xué)生能正確使用高中物理實(shí)驗(yàn)中的儀器和工具,獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)信息,避免刻板的技能訓(xùn)練,以適應(yīng)對(duì)技能要求的不斷變化。實(shí)驗(yàn)是了解、研究自然規(guī)律的重要方法,是信息獲取、信息演繹、歸納的過(guò)程。演示實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生參與其中,獲得直接觀察經(jīng)驗(yàn),體驗(yàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程;學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)采用探究式教學(xué),根據(jù)探究活動(dòng)的需要,增加學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室的活動(dòng),練習(xí)使用各種實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)備,嘗試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
二、有利于學(xué)生探究物理本質(zhì)。
1.動(dòng)畫模擬與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合。
在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,可利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M動(dòng)畫,展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的全過(guò)程,利用交互功能控制過(guò)程的進(jìn)行,強(qiáng)化觀察主體,引導(dǎo)對(duì)物理現(xiàn)象的分析,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果;可應(yīng)用信息技術(shù)疊加分析性信息,搭建形象思維與抽象思維的“橋梁”,使學(xué)習(xí)者更深刻地理解客觀物理規(guī)律及其應(yīng)用。在“平拋運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中,利用實(shí)驗(yàn)演示平拋運(yùn)動(dòng)的物體和做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)、同時(shí)落地,得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)的結(jié)論,現(xiàn)象不明顯,結(jié)論的得出略顯牽強(qiáng)。而利用flash動(dòng)畫模擬、重現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,過(guò)兩個(gè)小球連一條直線,使直線隨小球一起下落,放慢動(dòng)畫速度,發(fā)現(xiàn)直線始終保持水平,學(xué)生自然、合理地接受了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2.利用動(dòng)畫技術(shù)模擬無(wú)法用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)演示的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程,創(chuàng)設(shè)生動(dòng)形象的物理情境。在“波的形成和傳播”的教學(xué)中,僅利用繩波的演示,學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與波的傳播的關(guān)系。而flash動(dòng)畫演示,繩子被形象地分解為一個(gè)個(gè)質(zhì)點(diǎn),動(dòng)畫模擬波的形成和傳播、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),清楚、直觀地演示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與波的傳播的關(guān)系,在教學(xué)中起到事半功倍的效果。
3.模擬實(shí)驗(yàn)規(guī)則不允許操作或進(jìn)行的技能訓(xùn)練。模擬物理實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)一般規(guī)則的限制,學(xué)生可自由地進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的“操作”。在虛擬物理實(shí)驗(yàn)室中利用相關(guān)課件,可讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中去獨(dú)立“操作”。例如觀察課件所模擬的電流表或電壓表的接線柱接反、測(cè)量值超過(guò)了量程、電源短路等誤操作情況下發(fā)生的'現(xiàn)象,既保護(hù)了儀器又規(guī)范了學(xué)生的操作習(xí)慣。虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了全方位的、開(kāi)放性的操作環(huán)境,如學(xué)生在虛擬場(chǎng)景中拆解游標(biāo)卡尺,練習(xí)測(cè)量(如測(cè)量圓柱的直徑、圓桶的深度和內(nèi)徑等),根據(jù)得到的反饋信息(測(cè)量方法和讀數(shù))進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練,完成了對(duì)游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)、測(cè)量方法及讀數(shù)的意義建構(gòu)。
信息技術(shù)能使實(shí)驗(yàn)信息處理高速化和智能化,一些通用軟件(如excel)的數(shù)據(jù)處理界面非常接近實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方式,數(shù)據(jù)以圖表的形式顯示,有利于分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn),用記錄表中的數(shù)據(jù)創(chuàng)建excel數(shù)據(jù)表,生成點(diǎn)線圖,有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)相關(guān)物理量之間的關(guān)系。
dis可以替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、溫度計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)等儀表,可以測(cè)量傳統(tǒng)儀表無(wú)法測(cè)量的物理量,如測(cè)量瞬時(shí)速度(光電門)、磁感應(yīng)強(qiáng)度(霍爾傳感器)、微電流(微電流傳感器)等。替代不是簡(jiǎn)單的功能重復(fù),而是測(cè)量范圍的擴(kuò)展,是測(cè)量精度、速度的提高,是對(duì)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)中暫態(tài)現(xiàn)象的觀察與記錄。
信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合,發(fā)揮傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)并應(yīng)用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,能夠突出學(xué)生主體地位,有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)。
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