張洋銘
【摘? ? 要】在高中物理學習中,實驗是物理學習的根源,每一個學生都得必須掌握在高中所規定的實驗。并且如果學生們在高中的物理學習中如果沒有實驗來進行基礎的鋪墊,單單只是追求書本知識,很容易將知識遺忘。實驗也是考驗學生們的動手能力的一個標準。總之,我們教師們在高中物理教學中應該注重實驗教學法在高中物理教學中的應用。
【關鍵詞】實驗教學? 高中物理? 應用
中圖分類號:G4? ? ? 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2019.01.126
在高中時代,物理是一個很大的拿分點。但是同樣的,學生們學起來也是非常的困難,不管是男生還是女生,在高中時代,在物理上吃過虧的不少,并且許多學生在平時的考試甚至高考中就是敗在了物理這一科上。由此,讓學生們學好物理就至關重要,我們教師們在教授物理時,不能僅僅只讓學生們學習高中物理課本上面的知識,還有要讓他們學習高考規定所要掌握的十多個實驗,實驗操作才是教學的基礎。在引導學生們上實驗課時,更是要讓學生們實際動手操作,并且要讓學生們明白做實驗時需要掌握的五個要素:第一是實驗目的要清晰,第二是實驗操作要規范,第三是實驗用語要準確,第四是需要多人參與配合,一起做實驗,第五是做實驗來不得半點虛假,要實事求是。在讓學生們實際動手操作時必須要注重這五個點。
一、通過實驗教學可以讓學生們了解每一個實驗所包含的意義
實驗教學,重在實驗,也就是說除了我們教師要實際操作給學生們看以外,我們教師們也要讓學生們實際動手操作,并不是去實驗室走一個過場。我們作為教師,在學生們上物理實驗課時是起著指導作用的,所以每給學生們上一次物理實驗,必須在之前自己得先做過這一類的物理實驗,只有我們教師自己做過實驗,才能明白這個實驗的準確性有多高,有沒有危險,適不適合學生們實際動手操作。還有在進實驗室時,作為教師,必須得給學生們講清楚實驗室的注意事項,還有每一個實驗的操作步驟。在進行含電路的實驗時,要注意預防學生們觸電的危險,進行力學實驗時,要注意導軌的掉落,避免危險事故發生。
高中物理需要學生們掌握的有19個實驗。第一個是長度的測量,這個實驗的主要意義是讓學生們會使用游標卡尺和螺旋測微器,掌握他測量長度的原理和方法。第二個實驗是研究勻變速直線運動,主要意義是為了讓學生們掌握打點計時器的應用,包括如何在應用打點計時器上的點進行基礎的運算。第三個實驗是探究彈力和彈簧伸長的關系,這個實驗主要的意義是為了讓學生們注意區分彈簧總長度和彈簧伸長量,還要注意用函數的圖像,判斷出函數關系。第四個實驗是驗證力的平行四邊形定則,主要是為了讓學生們掌握不同角度中合力與分力的關系,從而通過這個關系來進行平行四邊形定則的驗證。第五個實驗是驗證動量守恒定律。第六個實驗是研究平拋物體的運動,主要是為了讓學生們掌握在描點圖中用軌跡計算物體的初速度。
第七個實驗則是驗證機械能守恒。第八個實驗是用單擺測定重力加速度。第九個實驗是用油膜法估測分子的大小。第十個是用描跡法畫出電場中平面上的等勢線,主要是為了讓學生們掌握用恒定電流場模擬靜電場描繪等勢線的方法。第十一個是測定金屬的電阻率。第十二個是描繪小電珠的伏安特性曲線。第十三個是將電流表改裝為電壓表,尤其要讓學生們掌握改裝時的基本原理,還要注意改裝時的量程,避免燒壞了電表。第十四個是測定電源的電動勢和內電阻。第十五個是用多用電探索黑箱內的電學元件,注意掌握半導體原件發光二極管的原理,正向電阻很小,反向電阻則無窮大。第十六個是練習使用示波器。第十七個是傳感器的應用。第十八個是測定玻璃的折射率,主要是為了讓學生們掌握折射定律。第十九個是用雙縫干涉測光的波長,這個在實際應用中非常廣泛。通過這十九個實驗,讓學生們掌握每一個實驗的意義,以及在實踐中的應用。
二、通過實驗教學提高學生們的實際動手能力
通過高中物理中必須要掌握的19個實驗,可以讓學生們提高動手能力,只有進行過實際操作,才知道每一個步驟的來源,做法還有意義何處。學生們只有實際動手操作,明白每一個步驟,才能在考試中知道每一道題所要考的是什么,并且有了實際操作的基礎,萬變不離其宗,再難的試題也能輕松解決。
就拿一個例題來說,質點在三個恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡狀態,若突然撤去F1,而保持F2、F3不變,則質點一定做的是勻變速直線運動。因為質點在恒力作用下產生的是恒定的加速度,加速度恒定的運動一定是勻變速運動。而由題知,當突然撤去F1但是保持F2、F3不變時,質點受到的合力大小為F1,方向與F1相反,故一定做勻變速運動。在撤去F1之前,質點保持的是平衡,有兩種可能:一種是質點處于靜止狀態,則撤去F1后,它一定做勻變速直線運動;其二是質點處于勻速直線運動狀態,則撤去F1后,質點可能做直線運動(條件是F1的方向和速度方向在一條直線上),也可能做曲線運動(條件是F1的方向和速度方向不在一條直線上)。像這樣的題,學生們在做了勻變速直線運動運動的實驗時就能很快的分析出答案。
三、通過實驗教學培養學生們的思維能力
在做一個實驗之前,我們教師們應當提醒學生們從七個方面來進行實驗的思考。第一個是提出問題;第二個是猜想或假設;第三個是設計實驗;第四個是進行實驗;第五個是分析論證;第六個是得出結論;第七個是評估交流。在進行實驗設計的時候,注意讓學生們要從實際出發,這些可以考驗學生們觀察能力的強弱,也可以考驗學生們是否細心。或者先提前做一個預實驗。在進行實驗時即就不能中斷實驗,還要注意到讓學生們注意實驗室的安全。在分析論證的時候一定要讓學生們秉承實事求是的原則。這樣才能在訓練時為學生們打好基礎。在得出結論時,注意培養學生們思考為什么會得出此類結論,得出此類結論的依據是什么,一定要做到有理有據,才能說服他人。通過讓學生們從這七個方面進行思考,能夠訓練學生們的思維能力。
我們作為教師,在培養當代杰出物理青年上有著承上啟下的作用。不止要教授學生們書本上的知識,還應該在實際動手能力上給予學生們幫助。通過實驗教學法,不僅可以讓學生們了解每一個實驗所包含的意義,以及提高學生們的動手能力,最重要的是培養學生們的思維能力。學生們如果以后走上科研之路,思維能力和動手能力兩者都重要,缺一不可。通過在高中物理中運用實驗教學法,提早培養學生們的這些能力,才能為以后的學習打下堅實的基礎。