自主改進實驗培養(yǎng)學(xué)生物理探究能力芻論

陳艷

摘 要：高中物理教師必須對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行改進，以適應(yīng)新時期的教學(xué)目標(biāo)。教師改進物理實驗，培養(yǎng)學(xué)生物理探究能力的措施有：廢物利用，改進實驗設(shè)備;借助電教，改進實驗手段;別出心裁，改進實驗方法。

關(guān)鍵詞：高中物理;物理實驗;實驗改進;探究能力

中圖分類號：G421;G633.7文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2019）11-0037-01

物理是一門以實驗為基本內(nèi)容的學(xué)科，正是因為有了實驗，物理學(xué)才有了突飛猛進的發(fā)展。但是，縱觀傳統(tǒng)物理實驗課堂，大部分實驗采用的教學(xué)手段不夠新穎化、自主化，極大地限制了學(xué)生的動手能力和思考能力發(fā)展，沒能達到物理實驗教學(xué)的目的。因此，高中物理教師必須對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)進行改進，以適應(yīng)新時期的教學(xué)目標(biāo)。教師要對物理實驗進行設(shè)備、手段和方法的全面改進，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究能力。

一、廢物利用，改進實驗設(shè)備

在物理實驗教學(xué)過程中，有些實驗之所以不能成功或者效果不好，是因為實驗設(shè)備不夠完善和精細(xì)。因此，為提高實驗效果，讓實驗更成功，教師應(yīng)該留意身邊能夠引入教學(xué)、改進實驗設(shè)備的生活物品，變廢為寶，達到更好的實驗效果。

例如，講到“摩擦力”這一章節(jié)時，對于摩擦力方向的判斷，是學(xué)生容易出錯的問題。尤其對于靜摩擦力的方向，學(xué)生更是難以準(zhǔn)確分辨，不容易想通“兩個物體相對靜止時卻又有相對運動的趨勢”這一物理描述，更不要說理解“運動趨勢的方向就是摩擦力的方向”了。以往的實驗，通常是將一個物體放置在一個斜面上并且保持物體不往下滑落，說明其間存在靜摩擦力使物體保持不動，但是這僅能說明靜摩擦力的存在，學(xué)生無法理解f的方向問題。為幫助學(xué)生理解這一問題，教師可以開展生活實驗，將這一抽象的物理現(xiàn)象具體化。即將兩個廢棄牙刷的刷毛頭部擠在一起，然后將兩個牙刷向不同的方向拉動，在拉動過程中要保證不能使兩個牙刷脫離。這時可以發(fā)現(xiàn)，牙刷頭上的刷毛向不同的方向彎曲，牙刷毛偏向的方向正是靜摩擦力的方向，兩個牙刷所受的靜摩擦力f1、f2的方向正好與手作用到牙刷柄部的方向相反。這樣，學(xué)生對靜摩擦力的方向就會產(chǎn)生直觀的認(rèn)識。

正是實驗設(shè)備的改進，才使實驗結(jié)果更加真實化，才使誤差盡量減小到合理范圍內(nèi)。教師利用身邊的廢棄物品開展實驗，不僅能讓學(xué)生了解物理知識就存在于生活之中，還能讓學(xué)生更直觀、真切地理解和學(xué)習(xí)物理知識，可謂一舉兩得。

二、借助電教，改進實驗手段

為了實現(xiàn)新時期的教學(xué)目標(biāo)，將傳統(tǒng)的實驗課堂向新型課堂轉(zhuǎn)變是教師的當(dāng)務(wù)之急。因此，物理教師可以結(jié)合具有時代氣息的電教技術(shù)，有效改進傳統(tǒng)的實驗手段，為物理實驗教學(xué)注入新的活力。

例如，講授“勻變速直線運動的研究”這一內(nèi)容時，教學(xué)要求用實驗手段對小車速度與時間的關(guān)系進行探究。未改進之前的實驗是通過小車帶動紙條，對打點器打出來的墨點進行觀察，但打點計時器打出來的點不是特別容易觀察，并且小車在帶著紙條快速移動的時候，有可能使紙條不恰好處在打點器里，導(dǎo)致出現(xiàn)錯誤的計算結(jié)果。針對這一情況，教師可以借助先進的電子教學(xué)設(shè)備對實驗進行改進，使用高速數(shù)碼相機取代打點計時器。首先，將數(shù)碼相機固定好，設(shè)置為錄像模式，在導(dǎo)軌上繪出明顯的刻度，然后利用視頻截圖軟件對記錄下的視頻進行操作，得出有著固定時間間隔的圖像，然后將這些圖像進行合成，小車的運動軌跡就呈現(xiàn)出來了。最后，借助圖片中小車所處位置的刻度信息，就可以對小車在不同位置的速度進行計算，從而得出小車速度和時間的關(guān)系。

正因為有了高科技的教學(xué)器具，物理實驗教學(xué)手段才變得更加時代化、高效化，才能讓師生在實現(xiàn)新時期教學(xué)目標(biāo)的路上越走越遠(yuǎn)。

三、別出心裁，改進實驗方法

課本上的物理實驗往往是為了讓學(xué)生了解某個特定的物理原理或者物理實驗過程而設(shè)置的，這樣的實驗教學(xué)很容易讓學(xué)生感到枯燥無味，不能激起探究的興趣。因此，教師需要在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)內(nèi)容上進行創(chuàng)新，改進實驗方法，讓學(xué)生愿意主動鉆研和探索。

例如，講授有關(guān)光的波粒二象性的內(nèi)容時，教學(xué)要求是通過實驗的直觀演示，幫助學(xué)生理解“偏振”這一現(xiàn)象。課本中給出的指導(dǎo)實驗是用兩個偏振片和一個黑色的顯示板，通過兩片鏡片的旋轉(zhuǎn)在黑色接光板上呈現(xiàn)出不同的亮度，但是白天教室中比較亮，學(xué)生不容易觀察到此現(xiàn)象。這時，教師就需要對實驗進行改進，使學(xué)生更方便理解“光是一種橫波”。教師可以將實驗改進為：用人眼替代黑色紙板去感受由于光的偏振出現(xiàn)的光強度變化。自然光是沿著各個方向振動的光波強度都相同的光。首先，使一片偏振片只具有一種方向上的振動，然后將另一片偏振片放在其后面，并緩慢旋轉(zhuǎn)，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)后面的偏振片的偏振方向與前面的偏振片夾角α=90°或270°時I=0，光強最弱。當(dāng)慢慢轉(zhuǎn)向與前面偏振片的夾角α=0°時，光強逐漸增加到I1=I2，則可以驗證光是一種橫波，體現(xiàn)了光的偏振現(xiàn)象。

由此可見，創(chuàng)新的改進版實驗?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的探究興趣，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新改進實驗方法的能力。

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