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【摘 要】物理是针对观察到的自然界常见现象,并通过该现象设计实验,然后根据实验结果分析总结,逐步形成系统的知识。因此,通过高中物理教材中的大量实验活动能够帮助学生更好的学习物理理论知识。
【关键词】高中物理 实验 发现 创新 提升认识
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2015.11.127
随着社会的不断发展对人才的要求也不断提升,但总的来说越来越重视实践创新能力,而中国的学生从小接受应试教育,很少进行实践活动,更谈不上创新了。随着国家的不断发展,人们的认识不断提升,越来越多的人认识到应试教育的弊端,作为一名高中物理老师,应本着对学生极其家长负责的态度,结合物理学科的特点,多开展一些实验探究活动,引导学生们在探究的过程中“观察思考”,“提出问题”,然后让大家“讨论交流”,对问题提出“猜想”和“假设”,在提升学生理论知识的同时培养学生的实践创新能力。
一、培养实验操作能力
随着课程改革的推进,教材的编写思想、呈现方式和教学过程越来越强调“知识与技能,过程与方法”的教学目标,提倡在老师的指导下让同学经历动手动脑的自主学习过程,不但学习理论知识,还学习科学思想、实验方法。鉴于此,新教材的知识点力求从同学们常见的自然现象或课堂上看到的实验现象开始,使学生经历解决问题的过程,通过不断地探索和思考获得丰富的物理知识。为了促进学生经历探究性学习活动过程,教师在教学中应培养学生基础的实验操作能力。
物理学与其他自然科学一样,以实验事实为基础,为了获得真实的实验结果,学生既要注重实验方案的科学性,实验仪器的制作和选择,还必须掌握正确的实验方法。高中阶段的物理实验需要测量多种物理量,根据测量结果对实验现象做出定量的描述,只有正确使用各种测量工具,才能获得准确的测量结果。
教师在教学中应先向学生介绍工具测量的物理量以及工作的原理,然后结合具体的实验操作介绍测量工具的具体使用方法,最后还要学习正确地获取测量数据,再结合测量的原理解释数据存在的误差,分析产生误差的原因,讨论在试验中减小误差值的方法。以电磁打点计时器为例,该仪器利用交流电的周期性使电磁铁的词性发生周期性改变,在纸带上记录物体的位移随时间的变化情况,由于纸带和计时器之间的摩擦产生了系统误差,位移总是小于正实值,这就需要改进实验工具。
一些偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量会产生影响,使测量结果与正实值有事偏大有时偏小,而针对有时偏大有时偏小这一特点,可以采取多次实验取平均值的方法减小实验误差。
二、观察、分析、总结,更好地掌握理论知识
实验活动的目的是为了让学生在参与实验的过程中学到丰富的知识,因此高中物理学习不但注重实验探究,而且有一定的理论探究,即通过类比分析、逻辑演绎、推理论证等方法去寻找问题的结论。
教材中的实验活动都列出了具体的实验步骤和数据处理的表格,教师在教学中首先要求按照正确的实验步骤完成实验并填写真实的实验数据,也可根据数据做出相应的图像,然后引导学生从实验数据或图像出发,保留主要因素,忽视次要因素,给研究对象建立理想化的物理模型,由此分析所揭示的科学规律,采用数学公式进行定量的描述,最后结合自己的实验结论再去认识理论知识,一定会有更深的理解。这个过程要求学生有一定的抽象思维和逻辑推理能力,老师要注意引导的方式,提问要从实际情况出发,联系生活、联系实际,给予必要的提示,增强学生自主思考的积极性。
教材中的理论知识并不是都能进行实验验证,对于这类情况教师可以结合教材中的图示简化问题,把一个复杂的问题分解成两个或几个比较简单的问题,从而使复杂的问题变得容易解决;还可以运用类比的方法,用熟知的现象来帮助学生理解不能模拟的物理现象。这种模式既有助学生学习知识,还有利于培养学生自主学习、分析和解决问题的能力。
学习物理知识不能仅仅局限于课堂上有限的实验现象,社会生活才是物理实验的大课堂,而且学习知识的根本目的就是满足生产生活的需要,所以应大力提倡学生观察实际生活中物理现象,发现其中的问题,运用已掌握的物理知识分初步解释现象或提出解决问题的方案,并在同学之间展开交流讨论,总结问题的重点和难点,最后老师针对问题的重点和难点进行深入细致的解析,深化知识的内涵。
三、创新实验,提升能力
一般来说,知识可以通过传播、讲授来学习,这种方式比较容易接受但也容易遗忘,而科学素养是一个人内在的东西,不可能通过传播而形成,必须亲自经历学习过程才能逐步形成,一旦形成就是一个人比较重要的能力。物理学家都是在实验的过程中发现更深层次的问题,然后改进实验方法,从而取得更加精确、真实的实验事实。
教材中实验仅仅是知识的传播,学生还应在掌握教材实验操作的基础之上,结合所学的理论知识,展开联想,提出“假设”,改变实验谈探究的目的,创新实验方法。通过自己的独立思考制定实验计划,经历动手的过程,学起来会更生动有趣,理解得更深,记得更牢固。深化对知识认识,提升个人运用知识的能力。以多用电表的用途为例,教科书分别介绍了用多用电表测电流、电压和电阻的方法,但使用多用电表判断电路故障有着很广泛的应用。
教师可以组织学生开展试验,探索具体的操作方法,首先要求学生根据实验目的制定详细的实验计划,画出标准的电路图,依照电路图讨论具体的实验步骤,老师检查实验计划,提出改进意见;然后在老师的指导下进行实验操作,实验中注意观察实验现象,并认真记录数据和现象;最后对实验结果进行逻辑分析,总结使用多用电表判断电路故障的方法,讨论缩小测量范围的方法,如何根据测量结果判断电路是短路故障还是断路故障。
实验是一种严谨的科学探究活动,认真进行实验操作的同时要善于观察、认真思考,透过实验现象认识事物的本质,从而提升物理学理论。但是开展实验活动仅仅是教学工作中的一种方法而已,虽然通过实验活动能将抽象的理论性知识以具象的形式呈现给学生,降低理解的难度,但是并不是所有的理论都能进行实验论证,而且学习知识的效率比较低,考虑到高中阶段的教学任务比较重的情况,课堂教学中仍然以老师讲授为主。
无论什么教学方法都会存在不足之处,教学中要根据教学内容和教学目的选择合适的教学方法,教师本身也应该不断探索,在不断改进教学方法的过程中取得更好的教学效果。
【关键词】高中物理 实验 发现 创新 提升认识
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2015.11.127
随着社会的不断发展对人才的要求也不断提升,但总的来说越来越重视实践创新能力,而中国的学生从小接受应试教育,很少进行实践活动,更谈不上创新了。随着国家的不断发展,人们的认识不断提升,越来越多的人认识到应试教育的弊端,作为一名高中物理老师,应本着对学生极其家长负责的态度,结合物理学科的特点,多开展一些实验探究活动,引导学生们在探究的过程中“观察思考”,“提出问题”,然后让大家“讨论交流”,对问题提出“猜想”和“假设”,在提升学生理论知识的同时培养学生的实践创新能力。
一、培养实验操作能力
随着课程改革的推进,教材的编写思想、呈现方式和教学过程越来越强调“知识与技能,过程与方法”的教学目标,提倡在老师的指导下让同学经历动手动脑的自主学习过程,不但学习理论知识,还学习科学思想、实验方法。鉴于此,新教材的知识点力求从同学们常见的自然现象或课堂上看到的实验现象开始,使学生经历解决问题的过程,通过不断地探索和思考获得丰富的物理知识。为了促进学生经历探究性学习活动过程,教师在教学中应培养学生基础的实验操作能力。
物理学与其他自然科学一样,以实验事实为基础,为了获得真实的实验结果,学生既要注重实验方案的科学性,实验仪器的制作和选择,还必须掌握正确的实验方法。高中阶段的物理实验需要测量多种物理量,根据测量结果对实验现象做出定量的描述,只有正确使用各种测量工具,才能获得准确的测量结果。
教师在教学中应先向学生介绍工具测量的物理量以及工作的原理,然后结合具体的实验操作介绍测量工具的具体使用方法,最后还要学习正确地获取测量数据,再结合测量的原理解释数据存在的误差,分析产生误差的原因,讨论在试验中减小误差值的方法。以电磁打点计时器为例,该仪器利用交流电的周期性使电磁铁的词性发生周期性改变,在纸带上记录物体的位移随时间的变化情况,由于纸带和计时器之间的摩擦产生了系统误差,位移总是小于正实值,这就需要改进实验工具。
一些偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量会产生影响,使测量结果与正实值有事偏大有时偏小,而针对有时偏大有时偏小这一特点,可以采取多次实验取平均值的方法减小实验误差。
二、观察、分析、总结,更好地掌握理论知识
实验活动的目的是为了让学生在参与实验的过程中学到丰富的知识,因此高中物理学习不但注重实验探究,而且有一定的理论探究,即通过类比分析、逻辑演绎、推理论证等方法去寻找问题的结论。
教材中的实验活动都列出了具体的实验步骤和数据处理的表格,教师在教学中首先要求按照正确的实验步骤完成实验并填写真实的实验数据,也可根据数据做出相应的图像,然后引导学生从实验数据或图像出发,保留主要因素,忽视次要因素,给研究对象建立理想化的物理模型,由此分析所揭示的科学规律,采用数学公式进行定量的描述,最后结合自己的实验结论再去认识理论知识,一定会有更深的理解。这个过程要求学生有一定的抽象思维和逻辑推理能力,老师要注意引导的方式,提问要从实际情况出发,联系生活、联系实际,给予必要的提示,增强学生自主思考的积极性。
教材中的理论知识并不是都能进行实验验证,对于这类情况教师可以结合教材中的图示简化问题,把一个复杂的问题分解成两个或几个比较简单的问题,从而使复杂的问题变得容易解决;还可以运用类比的方法,用熟知的现象来帮助学生理解不能模拟的物理现象。这种模式既有助学生学习知识,还有利于培养学生自主学习、分析和解决问题的能力。
学习物理知识不能仅仅局限于课堂上有限的实验现象,社会生活才是物理实验的大课堂,而且学习知识的根本目的就是满足生产生活的需要,所以应大力提倡学生观察实际生活中物理现象,发现其中的问题,运用已掌握的物理知识分初步解释现象或提出解决问题的方案,并在同学之间展开交流讨论,总结问题的重点和难点,最后老师针对问题的重点和难点进行深入细致的解析,深化知识的内涵。
三、创新实验,提升能力
一般来说,知识可以通过传播、讲授来学习,这种方式比较容易接受但也容易遗忘,而科学素养是一个人内在的东西,不可能通过传播而形成,必须亲自经历学习过程才能逐步形成,一旦形成就是一个人比较重要的能力。物理学家都是在实验的过程中发现更深层次的问题,然后改进实验方法,从而取得更加精确、真实的实验事实。
教材中实验仅仅是知识的传播,学生还应在掌握教材实验操作的基础之上,结合所学的理论知识,展开联想,提出“假设”,改变实验谈探究的目的,创新实验方法。通过自己的独立思考制定实验计划,经历动手的过程,学起来会更生动有趣,理解得更深,记得更牢固。深化对知识认识,提升个人运用知识的能力。以多用电表的用途为例,教科书分别介绍了用多用电表测电流、电压和电阻的方法,但使用多用电表判断电路故障有着很广泛的应用。
教师可以组织学生开展试验,探索具体的操作方法,首先要求学生根据实验目的制定详细的实验计划,画出标准的电路图,依照电路图讨论具体的实验步骤,老师检查实验计划,提出改进意见;然后在老师的指导下进行实验操作,实验中注意观察实验现象,并认真记录数据和现象;最后对实验结果进行逻辑分析,总结使用多用电表判断电路故障的方法,讨论缩小测量范围的方法,如何根据测量结果判断电路是短路故障还是断路故障。
实验是一种严谨的科学探究活动,认真进行实验操作的同时要善于观察、认真思考,透过实验现象认识事物的本质,从而提升物理学理论。但是开展实验活动仅仅是教学工作中的一种方法而已,虽然通过实验活动能将抽象的理论性知识以具象的形式呈现给学生,降低理解的难度,但是并不是所有的理论都能进行实验论证,而且学习知识的效率比较低,考虑到高中阶段的教学任务比较重的情况,课堂教学中仍然以老师讲授为主。
无论什么教学方法都会存在不足之处,教学中要根据教学内容和教学目的选择合适的教学方法,教师本身也应该不断探索,在不断改进教学方法的过程中取得更好的教学效果。