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【摘要】物理教学中,做物理实验具有非常重要意义,可以使抽象的问题具体化。在新课程改革推进阶段,物理教师应以实际行动,实事求是,创新传统的物理实验,运用现代教学手段,结合最新的教学工具,接触现实生活,修改不完善的实验,引导学生进行设计实验。让物理实验真正发挥作用,帮助理解和启发智慧实验。
【关键词】高中物理;实验;创新事例
物理是一门以实验为基础的学科。因此,实验教学是物理教学中非常重要的一部分内容;另外一方面,实验教学可以有效地锻炼学生的动手能力,促进学生将书本上的知识与实践能力相结合,所以,实验教学也是提升学生综合素质的重要途径。在新课程改革不断深入的情况下,高中物理实验教学也要在实践中不断创新,这就需要我们一线教师不断探索。在长期的教学实践中,笔者在高中物理实验教学的方面总结了一些经验,又总结了同事们的优秀成果,将近些年高中物理实验的创新成果做一个汇报,希望对一线教师的物理实验教学有所帮助。
一、使用现代工具增强实验效果
现在更受欢迎的是传统的实验物理课项目,在过去,由于我国教学硬件环境不齐全,受到一些设备和条件的限制,所得到的实验现象并不完善,操作不太方便学生观察。随着教学设备的不断完善,我们可以充分利用这些新工具,新实验方法来改进物理实验。
1.投影仪
一些演示实验的实验变化不明顯,操作范围小,实验结果不能清楚地传达给每一个学生,那么我们可以使用投影仪放大实验效果。如,“游标卡尺的使用和测量”,以前教师操作演示,由于游标卡尺规模小,坐在后面的学生认为没有厚度。现在,我们可以使用投影仪放大效应,游标卡尺的规模上的投影,它可以提供一个开发规模上的投影,确保每个学生可以观察实验结果。
2.Excel数据处理功能
随着信息技术技能的提高,现在大多数中学生都能够使用Excel的一些基本操作,处理简单的表格,但对Excel的功能不了解深。事实上,Excel功能还有很多功能没有被利用,充分利用Excel数据处理功能,可以帮助我们解决一些实验数据,得到更准确的结果,更方便和高效。例如,在物理教学中,为了探索质量和加速度之间的关系,通常在收集多组数据,进行比较,这时手工数据统计、耗时且容易出错的情况下,如果我们知道Excel更深入的功能,直接将两组数据的质量和加速度转换为Excel图表,就可以自动生成反向曲线。
3.数字化实验
数字化实验可以自动采集数据,提高实验效率。数字化实验是将传感器与计算机两者相结合,可以与实验装置相结合,也可以独立完成实验。它属于一种高技术含量的实验方法。探究牛顿第三定律,并使用数字实验,计算机可以快速显示相互作用力之间的关系,从而产生相互作用力的大小相等方向相反的结论,确认牛顿第三定律,也可以进一步探索,力的大小与物体的加速度方向无关。
二、从生活现象出发完成实验
选择贴近生活的实验,使学生能够理解物理知识与现实生活的紧密联系,激发兴趣,激发学生的发展思维。另一方面,利用普通项目进行实验,从教科书的实验过程中进行良好的物理实验,充分发挥学生的想象力,锻炼学生的设计实验和动手能力。
1.选择生活中常见的工具
物理实验不需要在实验室里,用专业的实验设备完成,在保证安全的前提下,也可以利用生活中的东西进行试验。笔者看到一个老师在设计一个实验,用磁铁、罐头、竹签、纸盒和其他辅助材料。当易拉罐旋转着靠近磁铁的时候,如果磁铁静止,易拉罐也会快速静止,这时候再旋转磁铁,易拉罐也会随之转动。本实验简单明了地展示了电磁阻尼和电磁驱动原理。
2.利用人体进行实验
最简单的实验工具其实是在我们周围,没有任何外部干预,只靠我们自己的身体也可以做一点“实验”,大致感受压力,和其他运动。比如,手指敲击桌面,手指作为受力方,但也能感觉到疼痛,如果增加敲打,可以增加手指的疼痛感,这就证明了反应与反应之间的关系;再例如,一个同学,请做下蹲运动,同时手臂水平伸展运动,其他学生在观察的总数中,这个同学手以匀速呈现斜运动,从而可以观察到一些简单的运动合成。
三、在教学中改进实验
现在高中物理实验,主要是严格按照教材步骤完成实验设计,尽管这些经过实验很多次验证,但毕竟不是完全适用于所有的教学情况,对所涉及的材料良好的实验步骤,我们不必完全遵循,可以稍微修改,使其更方便和完善。
1.对传统实验不足之处加以完善
一些经典的实验已经存在了很长时间,但实验结果并不令人满意。我们可以稍微改进一下数据,使数据更稳定,更容易操作。如在查询中滑动摩擦,常用的是直接用手拉弹簧测功器的方法,但不容易拉弹簧测力计直接拉强度,导致数据波动较大,影响实验结果。我们可以用手拉木板,使张力相对容易控制,得到的数据将更加准确。事实上,对于整个实验来说,这个变化可以说是非常小的,但它实际上提高了实验的效果。
2.依据实际情况安排实验
我们在课堂上做实验,不仅要考虑实验的效果,而且要考虑到课堂环境以及操作的实际教学效果,在必要的时候,我们可以对试验过程做一些调整,使它适应课堂教学条件。例如,在牛顿管自由落体的实验中,通常的方法是把羽毛放在空气牛顿管中进行自由落体,然后再取出牛顿管,再观察这种现象。但在提取空气的过程中,既耗时又嘈杂,学生们在下面等着,课堂教学自然形成了一个缺口。如果老师事先画了一个牛顿管,真空中的自由落体实验,那么空气,也可以有同样的效果,也可以节省时间。
四、创新实验设计
在改造传统实验的同时,我们可以完全摆脱传统实验的束缚,自行设计实验计划。我们可以用更方便、更新颖的方法完成实验。当然,这个过程可以由老师和学生来完成,因此,不仅要设计出与物理实验教学现状相对应的,也可以培养学生的探索精神。相比之下,自己设计的实验学生更有动力,更愿意开发和比较不同角度的实验。
1.小实验中的大道理
有许多实验材料很少,步骤很简单。每个学生都可以自己设计和完成自己的作品。例如,学习“平行四边形法则”,作者用来鼓励学生设计实验来验证平行四边形法则,一个学生可以提出可视化的作用力,这个想法是照亮了每个人的心灵,你用橡皮筋张力的大小,与两个弹性伸长长度和规模验证“平行四边形法则”,学生在这个过程中也学到了新的测试方法。
2.自己动手,边做边学
一些定理,验证规则麻烦,不能像在“橡皮筋实验”完成前那样简单,这就需要教师和学生一起,在不断探索中修改实验,逐渐达到理想的效果。如,学习本节“曲线运动中的受力方向”,有学生带来兄弟的玩具车和赛车轨道,将轨道设计成圆形弧形,在突然停车时观察汽车的运动方向。这是一个很好的设计,但是很容易脱离轨道,很难做实验。其中一名学生提议用球替换汽车,第一名是选择乒乓球,但乒乓球太大、太轻、不太理想。最后老师选择了钢球,在轨道上自由滑动,然后把小纸箱切的轨道,最后无论小球从什么高度、滑动速度,都飞进一个小纸箱,充分展示了压力曲线的运动对象。
通过上面的各个例子,我们可以看到,高中物理实验不是死板的,僵化的,而是为了让学生更好地理解物理知识,验证物理原理,提高学生对物理学习的兴趣,锻炼学生的理解思维,培养学生的实际操作能力。因此,我们的物理教师不应该对物理实验进行定型和形式化。我们应该继续以实事求是的态度来创新物理实验,提高学生的物理学认知,更好地为物理教学服务。
参考文献:
[1]邵合义.例谈高中物理实验改进技能[J].中国教育技术装备,2009(8):141-142.
[2]窦兴明.用实验着凉物理课堂——河南省2015年高中物理实验创新活动纪实[J].中学物理教学参考[J].2015(13).
【关键词】高中物理;实验;创新事例
物理是一门以实验为基础的学科。因此,实验教学是物理教学中非常重要的一部分内容;另外一方面,实验教学可以有效地锻炼学生的动手能力,促进学生将书本上的知识与实践能力相结合,所以,实验教学也是提升学生综合素质的重要途径。在新课程改革不断深入的情况下,高中物理实验教学也要在实践中不断创新,这就需要我们一线教师不断探索。在长期的教学实践中,笔者在高中物理实验教学的方面总结了一些经验,又总结了同事们的优秀成果,将近些年高中物理实验的创新成果做一个汇报,希望对一线教师的物理实验教学有所帮助。
一、使用现代工具增强实验效果
现在更受欢迎的是传统的实验物理课项目,在过去,由于我国教学硬件环境不齐全,受到一些设备和条件的限制,所得到的实验现象并不完善,操作不太方便学生观察。随着教学设备的不断完善,我们可以充分利用这些新工具,新实验方法来改进物理实验。
1.投影仪
一些演示实验的实验变化不明顯,操作范围小,实验结果不能清楚地传达给每一个学生,那么我们可以使用投影仪放大实验效果。如,“游标卡尺的使用和测量”,以前教师操作演示,由于游标卡尺规模小,坐在后面的学生认为没有厚度。现在,我们可以使用投影仪放大效应,游标卡尺的规模上的投影,它可以提供一个开发规模上的投影,确保每个学生可以观察实验结果。
2.Excel数据处理功能
随着信息技术技能的提高,现在大多数中学生都能够使用Excel的一些基本操作,处理简单的表格,但对Excel的功能不了解深。事实上,Excel功能还有很多功能没有被利用,充分利用Excel数据处理功能,可以帮助我们解决一些实验数据,得到更准确的结果,更方便和高效。例如,在物理教学中,为了探索质量和加速度之间的关系,通常在收集多组数据,进行比较,这时手工数据统计、耗时且容易出错的情况下,如果我们知道Excel更深入的功能,直接将两组数据的质量和加速度转换为Excel图表,就可以自动生成反向曲线。
3.数字化实验
数字化实验可以自动采集数据,提高实验效率。数字化实验是将传感器与计算机两者相结合,可以与实验装置相结合,也可以独立完成实验。它属于一种高技术含量的实验方法。探究牛顿第三定律,并使用数字实验,计算机可以快速显示相互作用力之间的关系,从而产生相互作用力的大小相等方向相反的结论,确认牛顿第三定律,也可以进一步探索,力的大小与物体的加速度方向无关。
二、从生活现象出发完成实验
选择贴近生活的实验,使学生能够理解物理知识与现实生活的紧密联系,激发兴趣,激发学生的发展思维。另一方面,利用普通项目进行实验,从教科书的实验过程中进行良好的物理实验,充分发挥学生的想象力,锻炼学生的设计实验和动手能力。
1.选择生活中常见的工具
物理实验不需要在实验室里,用专业的实验设备完成,在保证安全的前提下,也可以利用生活中的东西进行试验。笔者看到一个老师在设计一个实验,用磁铁、罐头、竹签、纸盒和其他辅助材料。当易拉罐旋转着靠近磁铁的时候,如果磁铁静止,易拉罐也会快速静止,这时候再旋转磁铁,易拉罐也会随之转动。本实验简单明了地展示了电磁阻尼和电磁驱动原理。
2.利用人体进行实验
最简单的实验工具其实是在我们周围,没有任何外部干预,只靠我们自己的身体也可以做一点“实验”,大致感受压力,和其他运动。比如,手指敲击桌面,手指作为受力方,但也能感觉到疼痛,如果增加敲打,可以增加手指的疼痛感,这就证明了反应与反应之间的关系;再例如,一个同学,请做下蹲运动,同时手臂水平伸展运动,其他学生在观察的总数中,这个同学手以匀速呈现斜运动,从而可以观察到一些简单的运动合成。
三、在教学中改进实验
现在高中物理实验,主要是严格按照教材步骤完成实验设计,尽管这些经过实验很多次验证,但毕竟不是完全适用于所有的教学情况,对所涉及的材料良好的实验步骤,我们不必完全遵循,可以稍微修改,使其更方便和完善。
1.对传统实验不足之处加以完善
一些经典的实验已经存在了很长时间,但实验结果并不令人满意。我们可以稍微改进一下数据,使数据更稳定,更容易操作。如在查询中滑动摩擦,常用的是直接用手拉弹簧测功器的方法,但不容易拉弹簧测力计直接拉强度,导致数据波动较大,影响实验结果。我们可以用手拉木板,使张力相对容易控制,得到的数据将更加准确。事实上,对于整个实验来说,这个变化可以说是非常小的,但它实际上提高了实验的效果。
2.依据实际情况安排实验
我们在课堂上做实验,不仅要考虑实验的效果,而且要考虑到课堂环境以及操作的实际教学效果,在必要的时候,我们可以对试验过程做一些调整,使它适应课堂教学条件。例如,在牛顿管自由落体的实验中,通常的方法是把羽毛放在空气牛顿管中进行自由落体,然后再取出牛顿管,再观察这种现象。但在提取空气的过程中,既耗时又嘈杂,学生们在下面等着,课堂教学自然形成了一个缺口。如果老师事先画了一个牛顿管,真空中的自由落体实验,那么空气,也可以有同样的效果,也可以节省时间。
四、创新实验设计
在改造传统实验的同时,我们可以完全摆脱传统实验的束缚,自行设计实验计划。我们可以用更方便、更新颖的方法完成实验。当然,这个过程可以由老师和学生来完成,因此,不仅要设计出与物理实验教学现状相对应的,也可以培养学生的探索精神。相比之下,自己设计的实验学生更有动力,更愿意开发和比较不同角度的实验。
1.小实验中的大道理
有许多实验材料很少,步骤很简单。每个学生都可以自己设计和完成自己的作品。例如,学习“平行四边形法则”,作者用来鼓励学生设计实验来验证平行四边形法则,一个学生可以提出可视化的作用力,这个想法是照亮了每个人的心灵,你用橡皮筋张力的大小,与两个弹性伸长长度和规模验证“平行四边形法则”,学生在这个过程中也学到了新的测试方法。
2.自己动手,边做边学
一些定理,验证规则麻烦,不能像在“橡皮筋实验”完成前那样简单,这就需要教师和学生一起,在不断探索中修改实验,逐渐达到理想的效果。如,学习本节“曲线运动中的受力方向”,有学生带来兄弟的玩具车和赛车轨道,将轨道设计成圆形弧形,在突然停车时观察汽车的运动方向。这是一个很好的设计,但是很容易脱离轨道,很难做实验。其中一名学生提议用球替换汽车,第一名是选择乒乓球,但乒乓球太大、太轻、不太理想。最后老师选择了钢球,在轨道上自由滑动,然后把小纸箱切的轨道,最后无论小球从什么高度、滑动速度,都飞进一个小纸箱,充分展示了压力曲线的运动对象。
通过上面的各个例子,我们可以看到,高中物理实验不是死板的,僵化的,而是为了让学生更好地理解物理知识,验证物理原理,提高学生对物理学习的兴趣,锻炼学生的理解思维,培养学生的实际操作能力。因此,我们的物理教师不应该对物理实验进行定型和形式化。我们应该继续以实事求是的态度来创新物理实验,提高学生的物理学认知,更好地为物理教学服务。
参考文献:
[1]邵合义.例谈高中物理实验改进技能[J].中国教育技术装备,2009(8):141-142.
[2]窦兴明.用实验着凉物理课堂——河南省2015年高中物理实验创新活动纪实[J].中学物理教学参考[J].2015(13).