王彬華
摘 要:物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學,實驗是物理教學中一個很重要的組成部分。物理實驗及其教學是物理教學的一個重要內容,方法和手段。實驗教學有利于調動學生的主觀能動性,是發展學生智能的重要途徑;實驗教學是幫助學生樹立正確觀點,養成科學態度和科學作風的有效措施。本文主要分析和研究高中物理實驗教學,并結合教學實際和普通高中實驗教學現狀,論述了高中物理實驗教學該如何進行。
關鍵詞:高中物理;實驗教學;作用
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學,實驗是物理課的魅力所在,在物理教學中有著不可替代的重要地位。通過實驗,不僅僅是提高了學生學習物理的興趣,培養了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以形成他們嚴謹的、實事求是的世界觀。
一、高中物理實驗教學的地位
1.物理實驗是一種科學活動
物理學的發展是在對自然現象觀察的基礎上,從科學實驗和生產實踐中總結發展起來的。因此,實驗在物理學發展中扮演著重要角色。高中物理實驗,就是在人為控制條件下,運用儀器設備,使物理現象反復再現,從而有目的地進行觀測研究的一種科學活動。
2.物理實驗是物理教學的重要基礎
在高中物理教學中,運用實驗的目的主要在于給學生學習物理創造一個良好的環境,使學生能主動地獲取物理知識;同時,通過學生的觀察,使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法,培養他們的實驗能力。高中物理教學必須以實驗為基礎,這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用所決定的。
3.物理實驗是物理教學的重要手段
物理實驗,直觀具體、形象生動;實驗教學,從感性到理性、從具體到抽象、從簡單到復雜適合學生的心身特點,符合學生的認識規律。實踐證明,在教學中運用實驗手段,能取得很好的教學效果。進行實驗或實驗教學是物理教學中必不可少的手段。
二、高中物理實驗教學的作用
1.實驗驗證規律,突破教學難點
物理概念的形成和規律的建立,離不開實驗事實的探討和驗證。物理實驗能夠創造出確實的,排除干擾的物理環境,學生在這種實驗環境下,在教師的啟發下,通過觀察,思考獲取最典型的物理環境,通過最簡捷的思維活動建立概念,總結規律,并把理論運用于實驗,這對中學生來說,可對物理基礎知識獲得比較深入,牢固的掌握和初步的運用。
2.實驗探索物理規律,激發學習興趣
實驗具有趣味性,興趣是產生動機的重要條件,是一個人獲得知識,開闊視野,推動學習的一種內部強勁的動力。因此,在物理教學過程中,通過實驗為學生展現出生動直觀的學習環境,將極大地吸引學生的注意力,有利于學生去研究物理現象,探索物理規律,激發學生的興趣和求知欲。
3.通過實驗教學,體現設計思想,訓練思維方法
(1)轉換法。物理學科是一門精確的定量化的學科,在物理實驗中需要準確地測定物理量,但許多物理特征,過程或物理量要想直接觀測有困難,可以把所要觀測的變量轉換成其他間接觀察和測量,這就是轉換法。
(2)比較法。比較法就是在一定的實驗條件下找出研究對象之間的同一性和差異性。比較是認識事物的基礎,因而廣泛用于物理實驗中,從而來探索物理規律。在高一冊物理教材中,“平拋物體的運動”教學中運用演示實驗將平拋運動和自由落體運動相比較,從而說明了平拋運動在豎直方向上是自由落體運動,水平方向速度的大小并不影響平拋物體在豎直方向上的運動,在此基礎上學生就較易理解平拋運動的規律了。
(3)控制變量法。控制變量法是指討論多個物理量的關系時通過控制其幾個物理不變,只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同,若兩次試驗結果不同則與該條件有關。否則無關。反之,若要研究的問題是物理量與某一因素是否有關則應只使該因素不同,而其他因素均應相同。
(4)留跡法。在物理實驗中,有些物理現象瞬息即逝,實驗者難以在此瞬間對研究對象進行觀察和測量。如運動物體所處的位置、軌跡、圖像等。但我們可用一定的方法將有關信息記錄下來,然后通過測量或觀察來進行研究,這種方法就是留跡法。實例:沙擺描繪單擺的振動曲線;用打點計時器記錄物體位置;用頻閃照相機拍攝平拋的小球位置;用示波器觀察交流信號的波形等。
三、強化學生實驗探究能力的培養
高中物理實驗中的技能訓練型實驗、測定性實驗、驗證性實驗、探究性實驗等,在教學中的要求和功能則不同,教學中應從實驗的內在價值出發,有所側重的培養學生能力。為此,在實驗教學中要走出每一個實驗都必須按照科學探究的過程進行的誤區,科學有效的確定實驗教學的目標。與探究式學法對應的教師探究式教學模式的設計應遵循循序漸進的原則。教師所采用的教學模式應該是由教師調控探究逐步發展為學生自控探究;整個探究活動在教師的合理調控之中。最關鍵的是自主性要體現在學生思維的主動擴展上。同時針對學生實際,使情景的提出以及情景的解決,由易到難,由淺入深,由近及遠。通過實驗教學養成學生科學求是的態度,進一步提高學生的科學素養。
四、結語
總之,實驗在高中物理教學中占有極其重要的地位,上好實驗課不僅能夠幫助學生理解物理知識,還能夠鍛煉學生的動手操作能力,因此我們在開展物理實驗教學時要根據新課標的要求,依據學生的具體情況和個體差異,注意因材施教,探索出更多、更有效、更新穎的物理實驗教學方法,造就出一批具有創新能力和實踐能力的高素質人才。
參考文獻
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