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高中物理实验范文1
然而从总的情况看,目前探索性实验的研究仍然是初步的,还有一些理论和实践上的问题有待探讨。比如,实验的教学功能有哪些?如何设计这种实验?显然,这些问题都是高中物理探索性实验研究中尚需深入探索的领域。
本文在前人研究的基础上,总结作者多年来高中物理探索性实验设计的具体实践经验,结合现代认知心理学理论,从实验设计这个探索性实验最基本的环节入手,对高中物理探索性实验的设计进行了初步的研究,试图从理论上初步形成高中物理探索性实验的设计指导思想、设计原则,从而给探索性实验的进一步研究以新的启示。
我们对探索性实验的定义是:由教师给出实验课题,提供实验器材,提出实验要求,让学生自己拟定实验方案,制订实验步骤,独立地通过实验的观测和分析去探索研究,从而发现“新”的物理现象,并通过建立物理模型来解释实验现象,总结出他们原来并不知道的规律性认识的实验。
一、高中物理探索性实验的设计指导思想
探索性实验作为物理实验的一种形式,它既有别于测定性实验,又有别于一般的验证实验。探索性实验的目的在于使学生获得物理实验研究方法的训练,让学生接触探索、发明、发现的过程和方法。在探索发现的过程中,发展学生理性的、批判的思想方法,体验学者研究的苦衷和愉悦,培养他们的发现、探究能力。而要达到这种目的,首先要求教师树立正确会设计指导思想。那么,探索性实验的设计应该该具备什么样的指导思想呢?瑞士心理学家皮亚杰的发生认识论理论可以给我们以很好的启示。
皮亚杰认为,人的行为具有一种定向性平衡。本来处于平衡状态的图式,由于人与事物的相互作用而破坏了平衡状态,出现了平衡化。为此,人再进行反应又恢复平衡,这种重新达到平衡状态的心理反应过程,称为平衡化。平衡化又可分为同化和顺应两种形式。同化是主体面临新的情境时,总是将新的知觉要素或刺激整合到原有的图式中,引起主体原有认知结构量的变化,以加强和丰富主体的动作;而当主体的图式不能同化客体时,主体只有改变原有图式或建立新的图式,引起主体认知结构发生质变才能适应或容纳新的刺激,这叫顺应。正是在同化、顺应的交替转换过程中,新的认识不断整合为更高级复杂的认知结构。
学生的心理发展,就是这种认知结构从平衡到不平衡再到新的平衡的过程。皮亚杰认为,引起儿童认知上的冲突,引起最佳或最大限度的不平衡,才能激发儿童的求知欲和好奇心。按照他的平衡学说,冲突是认知结构重新组织和随后发展的基础。
探索性物理实验作为学生的一种积极主动的认识建构手段,其目的和作用不仅仅只是作为一般的建构手段,而是作为学生建构逻辑结构的手段。要达到这种目的,就要使学生在进行探索性实验时发生认知冲突。这要求探索性实验设计首先要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激,才会激发学生对探索的兴趣,才能引起学生探索的欲望,才使得它与主体原有的“定势”相矛盾、相对立,才能产生认识上的不协调和冲突。比如,我们设计的“测定没有系统误差存在时干电池的电动势和内电阻”实验,要求学生自己设计电路、得出数据,并求出没有系统误差存在时电池的电动势与内电阻,这比高中教材上的实验“新颖”。
那么,设计的“新颖”要达到什么程度呢?这涉及一个“度”的问题,太弱的刺激由于不能引起认知上的不平衡,因而也就不能引起同化和顺应。相反,如果外部刺激超过主体认知结构同化的范围,那么同化和顺应都无法进行,主体的反应也无从谈起。这正如皮亚杰所说的那样:“一个人既不注意太熟悉的东西,因为已经司空见惯了,他也不注意太不熟悉的东西,因为和他图式中的任何东西都没有联系。”
为了引起学生认知上的冲突,引起最佳或最大限度的不平衡,探索性实验的设计还要遵循“适度”原则。“适度”是指设计既要与学生已有的知识经验有一定联系,同时又要有一定的难度。这样的设计如同树上的果子一样,学生必须“跳一跳”才能摘下来,这样就最大限度地激发了学生的求知欲和好奇心。当他们依靠已有的知识解决了一个新问题时,往往会在紧张的智力劳动之后带来精神上的满足。这种求知欲满足后,又会产生新的刺激,激励他们进一步去探索新的课题,从而转化为学习上的一种内驱力。
概括以上两个方面可知,探索性实验的设计指导思想应该是“新颖、适度”。
二、高中物理探索性实验的设计原则
根据上面所提出的探索性物理实验的设计思想,结合我们多年具体设计中的体会与经验,我们认为有必要进一步制订探索性实验的设计原则。这是因为,设计指导思想的确立能使我们从总体上把握设计的方向,而设计原则的制订则会对设计的指导更臻于具体,并对探索性实验的设计选题、设计思路等方面给予理论指导,从而指导我们设计出符合学生认知水平发展的实验来。
(一)探索性设计原则
探索性设计原则是指:所设计的实验包含的物理规律往往隐藏在较深的层次,需要学生去挖掘;实验的条件和结果之间往往存在着较大的距离,需要学生去跨越;解决问题的方法与途径往往不太明确,需要学生通过尝试错误,提出假设并验证假设来寻找。提出这一原则基于以下原因:探索性实验作为一种发现学习活动,首先需要学生进行深入仔细的观察,并对外界输入信息和刺激进行过滤,唤起并指引注意作出有选择的记忆检索,并结合输入信息进行评价,从而提出假设,进行试误性尝试,以便检验假设。这样,学生在解决问题的过程中,不仅能学会并形成一定的认知策略和技巧,同时也激发了他们的智慧潜力,并有助于形成内在的学习动机。因此,探索性实验的性质本身要求我们的设计要在条件与目的之间设置“障碍”,学生在越障的过程中,实际上是通过思维的中介在条件与目的之间架起一座认知“桥梁”。这种越障过程既包括发散性思维,同时又包括辐合思维。发散性思维不直接加工信息,它主要提供解决问题的方向与方法,它属于执行控制过程,它属于影响问题求解过程的认知策略范畴。待问题求解的方向与方法确定后,又需要辐合思维进行逻辑推理,按已确定的方向深入下去直至解决问题,从而在这一探究的过程中培养学生的创造性思维。
从探索性实验的教育目的来看,由于探索性实验是建构学生良好认知结构的手段与方式,其信息刺激是一种新颖、适宜的刺激,因而,决定了实验设计一定要具有探索性。探索性的意义在于它给出的新颖、适宜的刺激能在学生的头脑中引起认知冲突和危机,从而促使学生积极、主动地建构他们的认知结构。特别需要指出的是,学生的探究行为作为一种动作或活动,它不同于演示实验中学生的观察,也不同于学生分组实验中的操作。上述观察和操作虽都包含物质动作和精神动作,但是精神动作的参与少,同时缺少两者的转化。这种情况正是造成目前实验教学不受欢迎的一个重要原因。而学生的探究行为则表现为物质动作与精神动作自始至终的交织与转化。这种交织与转化的前提来自由于探索而引起的认知冲突。这样,学生在探索性实验中进行的抽象思维就不只是来自感觉因素的联结,而是来自感知与行动的相互协调。这事实上就回答了我们经常为之困惑的一个问题:为什么说物理理论的思维训练与运用实验的思维训练其效果大相径庭?进一步,我们也朝着解决探索性实验教育功能的方向迈出一大步,这就是探索性实验探索性的价值之所在,也正是我们制订这一原则的理由与根据。
(二)趣味性设计原则
趣味性设计原则是指:探索性实验的设计要充分考虑学生的心理特点和认知水平,实验设计要求生动、有趣,能使学生在进行实验探索时,自始至终保持很高的兴趣。
在探索性实验设计中强调趣味性原则是因为,探索性实验作为一种学习活动,不能依靠教师的督促使学生完成,而要通过设计良好的实验本身来激发学生的兴趣,使学生从好奇出发,进而发生兴趣,只有这样,才能使学生自觉自愿地参与实验探究活动。
探索性实验作为学生探究行为的目标或诱因,它还具有诱发和激励主体的有目标指向行为的作用和功能。生动有趣的实验本身会使学生产生暂时性的兴趣,而解决问题的探究以及成功地解决问题,又会使学生的暂时性兴趣转化为持久兴趣。兴趣作为主体的一种内驱力,它刺激主体并引起反应(活动和动作),反应的结果则导致主体需要的满足。当需要(探索的愿望)和内驱力(兴趣)指向某种特定的目标(探索性实验)时,主体便获得了动机。
(三)理论联系实际设计原则
理论联系实际设计原则是:探索性物理实验的设计不仅有观察、测量的过程,而且需要建立物理模型,对实验的现象和结果用根据物理模型得出的表达式进行解释,从而培养学生运用理论解决实际问题的能力。
在设计中提出这一原则的理由是:多年来我们对物理实验的教学功能缺乏深入的研究,存在着一种普遍的观点,认为实验是附属于论、服务于理论的手段。实验的目的和作用常被归纳为正确观察、测量、读数和记录数据。根据实验数据验证物理规律。其实,物理实验不仅仅是用作训练技能,验证规律,而且它也是探索物理现象和规律的手段之一。它与物理理论相伴而行,密不可分。
提出理论联系实际原则的理由还在于:物理模型在学生的探究过程中还有三种功能。1、它具有相关功能。它以合理的方式把我们研究的物理现象和结论联系在一起。2.它具有解释功能。物理模型可用来说明或解释观测现象和得出的结论。3.它具有启发功能。它能提出进一步研究的新假说、新问题和新实验。当学生在探究过程中认识到物理模型的上述功能后,就会逐步走出观测资料和实验归纳的局限,接受并学会提出和检验物理模型的方法。
(四)简易性设计原则
简易性设计原则是指;实验的设计要尽可能采用较少的仪器,所使用的仪器要尽可能简单,设计的选题要尽可能与日常生活实际相联系,实验的原理要尽可能在高中物理范围之内。
提出这个原则的理由基于以下几点。首先,探索性实验作为实验教学的一种形式,它由教师给出实验课题、提供实验器材、提出实验要求,让学生自己设计实验方案,并选取日常生活中的一些物品作实验器材,自制一些简单的仪器或零件。就地取材,用简单的器材做实验的方法还富于教育意义。因为这样做能使学生感到物理就在自己身边,研究物理并不神秘,从而调动学生的学习积极性、主动性,培养创造精神。
采用简单的器材还容易突出实验的物理原理,而不为那复杂的结构所干扰,因而能获得更好的效果。事实上,实验的效果往往与仪器的复杂程度成反比。麦克斯韦在评价简单仪器时曾说过:“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂性成反比,学生用自制的仪器虽然经常出毛病,但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西。仔细调整的仪器学生易干依赖,而不敢拆成零件。”这很好地说明了简单仪器特有的教育价值。比如,我们设计的“探索热水瓶的保温性能”实验,所使用的器材仅是一只温度计(100℃),而其研究对象却是家家都有的热水瓶。要求学生探索热水瓶内的热水温度(T)与时间(t)的函数关系T=f(t〕。这个实验由于器材简单、情境活泼,很容易激发学生的兴趣。并且易于突出其物理本质,又富于探索性。这样的实验设计较好地体现了探索性实验的特点。
(五)科学性设计原则
科学性设计原则是指:在探索性物理实验的设计中,首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误,这是最根本的要求。其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的教育因素。
为什么要提出这个原则呢?这是因为,我们对学生进行科学教育的基本要求就是要向学生传授科学知识,同时物理知识本身的科学性也要求我们在实验中尊重科学事实。提出这个原则的另一层含义在于,由于一个较好的探索性实验设计本身就是一项小型科研,在选题及设计过程中对于设计者也是一种探究活动,其结果很难在设计之始加以预测。因此,如果在设计中没有科学的态度和方法,或者没有认真处理实验数据,往往稍有疏忽就会出现科学性错误。比如,“用沿线变阻器作限流器和分压器使用时输出特性的研究”的探索性实验,本身是一个很好的实验设计,但也出现了科学性错误,如图l。为什么说这个图是错误的呢?分析其原因,可能是设计者没有认真对待实验数据,以致出现当R>>r时直线与R<<r时曲线相交的错误结论。其实,若在实验中对实验数据认真处理,是不难得出正确结论的,如图2。
由图2可知,当负载电阻值不同时,输出调节范围也不一样。如ε=3V,r=20Ω,使用r=200Ω的滑线变阻器作分压器,则电压的调节范围如表一。
运用全电路欧姆定律,我们还可以求出输出电压最大值的表达式
高中物理实验范文2
实验教学不但是物理知识教学的基础,也是物理教学中实施素质教育的一个主要渠道和有效手段。著名物理学家杨振宁曾对中、美两国学生进行一番比较后指出:“中国的学生学习非常刻苦,基础知识丰富、扎实,且善于考试。但他们却普遍存在动手能力差,不善于提出问题等缺陷。”我国基础教育最为突出的弊端,就是忽视了对学生进行动手能力的培养,这一弊端导致的直接结果就是“高分低能”。加大物理实验教学力度,是全面提高学生素质的一个重要方面。实验教学与物理理论讲解相配合,有利于学生正确建立物理概念,把握物理规律,深刻理解和巩固掌握物理知识。实验教学强调实践性,通过物理实验可以调动学生的主观能动性,发展学生的智能。它还可以帮助学生树立正确的科学观点,培养学生正确的科学态度,养成严谨求实的科学作风。
通过物理实验,可以验证物理规律,突破教学难点。精心设计的物理实验能够创造出确实的、将各种干扰因素降到最低程度的物理环境,学生在这种典型的实验环境下,通过教师的启发引导,可以凭借最简捷的思维活动建立物理概念,总结物理规律。同时,物理实验也提供给了学生把理论运用于实践的机会,这对学生来说,可对物理基础知识获得更加深入、牢固的掌握和初步的运用。例如,为突破“楞次定律”这个高中物理教学的重点和难点,笔者采用实验教学,把学生领进实验室,给学生每人一套仪器,把教师的演示实验变成每个学生的探索性实验,指导学生自己动手进行操作,引导启发学生自己总结出“楞次定律”。通过物理实验教学,加深了学生对楞次定律的理解,有效地提高了教学效果。
实验教学可以引导学生探索物理规律,激发学习兴趣。实验教学具有很强的实践性和趣味性,它能化枯燥抽象的物理定律为具体生动的物理实践,充分调动学生的学习积极主动性,激发学习兴趣。认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是获得知识、开阔视野、推动学习的内部动力。物理实验教学可以为学生提供生动直观的学习环境,激发学生的学习兴趣和求知欲,极大地吸引学生的注意力,引导学生去主动研究物理现象,探索总结物理规律。很多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基础上的,如法拉第电磁感应定律的得出就是建立在三个演示实验的基础上的。笔者在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,让导体和磁体发生相对运动,从而使闭合电路的磁场发生变化的实验过程,引导启发学生从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”的物理结论。进而在这一实验结论的基础上得出“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这个法拉第电磁感应定律。通过物理实验教学,使学生在头脑中牢固的建立了法拉第电磁感应定律,并获得对这一物理定律的深刻理解。
二、如何进行物理实验教学
在物理实验教学中,应采取多样化的学习方式。单一、被动的实验容易使学生枯燥、乏味,丧失学习的兴趣,因此,实验教学必须增强趣味性、探索性和实践应用性,让学生成为实验活动的主人。在实验过程中,教师要成为学生实验的帮助者和合作者,而不是传统课堂上的讲授者和示范者。具体实验教学中,教师要灵活的基于不同的学习内容、学习主体、实验环境,采取自主尝试、合作学习、实验设计等多样化的学习方式。自主尝试特别强调学生实验的主动性,通过学生自主自觉地确定实验目标、制定实验方案、选择实验方法、监控实验过程、评价实验结果来实现实验任务,总结物理规律。合作学习是一种高效的学习方式,它可以让学生在合作交流中获得知识,在讨论探究中促进对知识的理解,同时也有助于学生提高合作能力,提高素质,增强团队意识,促进学生的全面发展。实验设计是高中物理实验学习能力的较高要求,它可以综合检测学生的操作技能和思维品质,是行之有效的实验学习方式。实验设计既要求学生要对实验的原理有透彻的理解,又要求学生能根据设计的需求和条件对实验器材进行取舍和组合,制定实验的方案,通过具体实验步骤的实施,最终得出结论。它有助于加深学生对物理规律的理解,锻炼学生的知识运用能力,同时有效提高学生分析问题和解决问题的能力。
高中物理实验包括技能训练型实验、测定性实验、验证性实验、探究性实验等不同类型,在教学中有着不同的要求和功能,教学应从实验的内在价值出发,有所侧重的培养学生六种能力。技能训练型实验侧重在训练学生掌握基本物理仪器的调整、使用方法,主要目的是通过对学生进行使用仪器的规范化训练,使他们掌握使用各种仪器进行测量、观察和读数的能力,培养学生学会看仪器说明书并学会使用仪器的能力。测定性物理实验是根据一定的物理原理进行测量,组织该类物理实验的关键的问题,是使学生明确实验所依据的原理或基本公式,确定待测量和相关量之间的关系,以及掌握如何进行测量。验证性实验是在学习物理规律之后进行的,它的目的是通过实验验证物理规律的正确性,以深化学生对物理知识的理解,训练学生的实验技能。探究性实验也可以称为探索性实验,它是在学习物理规律之前进行的,它可以帮助学生通过对实验现象的观察、分析、归纳,总结出物理规律,或按照一定的物理实验步骤探究物理规律,使学生体验科学探究的过程,观察物理规律的形成过程,掌握探究自然规律的思想方法。制作和装配性实验是为了巩固和应用所学的知识,提高理论联系实际的能力,训练学生的实际操作技能、技巧。在实验教学的过程中,教师应根据环境条件,为学生量身定做,创设相应的分组分类实验,通过不同的物理实验,帮助学生提高能力、学习知识,培养学生科学求是的态度,提高学生的科学素养。
高中物理实验范文3
关键词:高中物理 实验教学 规律与概念
一、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识,开阔视野,推动学习的一种内部强劲的动力.因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生去研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
高中物理课本中有许多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基础上的。如高二册“法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小”一节中,法拉第电磁感应定律的得出是建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,导体和磁体发生相对运动,闭合电路的磁场发生变化,从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样,学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律,并且对这一定律的理解极为深刻。
二、实验验证规律,夯实重点,突破教学难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验事实的探讨和验证.物理实验能够创造出确实的,排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境下,在教师的启发下,通过观察,思考获取最典型的物理环境,通过最简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,这对中学生来说,可对物理基础知识获得比较深入,牢固的掌握和初步的运用。
例如,“楞次定律”历来是高中物理教材中的重点和难点,为突破这一教学难点,在课堂上让学生都有一套仪器,把教师单一演示实验变成每个学生的探索性实验,采用边教边演示实验的方法,通过教师引导,启发,由学生自己总结出“楞次定律”。这样不但使学生加深了楞次定律的理解,也有效地提高了教学效果。
三、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
1、转换法。
物理学科是一门精确的定量化的学科,在物理实验中需要准确地测定物理量,但许多物理特征,过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。高一册物理教材中体现转换法的学生分组实验有“研究匀变速直线运动”,该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度a,是根据在各个连续相等的时间里的位移之差s与a之间满足关系Δs=s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2,把对a的测量转换为s与T的测量。
2、比较法。
比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中,从而来探索物理规律。在高一册物理教材中,“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较,从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动,在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
3、控制法。
在高中物理实验操作过程中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这种方法称之为控制法(或控制变量法)。
四、开展课外小实验活动,培养学生动手操作能力
高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外,还根据不同章节的知识特点确定了近20个课外小实验,我觉得将其分布在三年时间内完成仍显不足。为此我联系有关章节知识,另外增补了10多个。如在《动量》一章里增设了“用自来水观察反冲运动”;在《电场》一章里增设了“静电屏蔽现象的观察”;在《光的色散》一节里增设了“室内彩虹形成”等小实验,平均每月至少有一个可做。我把这30多个课外小实验编成序列,按教材的特点分阶段以各课外实验兴趣小组为中心组织实施,每个小实验尽量要求学生独立设计,独立操作,并独立完成实验报告。对于难一些的小实验,我给予一定的提示与指导,包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。有些实验原理简单,需要的器材不多且在身边易找,要求他们在实验室外随机场所完成。而有些实验需要利用实验室现有器材,必须要他们在实验室里完成。如“测人的反应时间”、“缝衣针浮在水面上”、“观察光的衍射现象”等大部分小实验均可在实验室外完成,而“观察电磁感应现象”、“微小形变的显示与观察”等少部分小实验可在实验室里完成。
高中物理实验范文4
(一)教学观念方面
面对高考压力,教师和家长更加注重学生成绩的提高,物理教学也更加注重理论性的知识,教师将教学的重点放在考纲以及学生分数上,忽视学生实践能力的形成。而且在高考中,并不需要学生亲自进行物理实验,所以实验教学也就显得不够重要,只要能够将实验的原理、使用器材、步骤、结果等背诵出来就可以,由于长期受到这种教育模式的影响,学生对物理实验也渐渐失去了兴趣。
(二)实验教学模式单一
在高中物理实验教学中,学生实际参与和思考的时间比较少,在物理实验前,大部分教师先将实验的原理、器材、步骤以及相关的注意事项等全部讲述给学生,并进行实验演示,教师在实验教学中占用了大量的时间,学生的实验操作只要按照教师的演示步骤进行即可,即使有学生有创新的想法,也会被教师呵斥。长此以往,学生对实验的兴趣逐渐降低,只是按部就班地模仿教师的实验,无法实现教学目标。
(三)教师的实验能力差
教师的能力素质对于高中物理实验教学的开展有着至关重要的影响,高中物理实验需要大量的先进仪器设备,例如借助传感器用计算机测速度,用数码相机记录平抛运动的轨迹、用传感器和计算机研究平抛运动的装置等,教师对这些设备缺乏系统的技能培训和学习,不了解设备的使用方法,实验的操作效果自然就不理想。
二、提升高中物理实验教学有效性的策略
(一)转变教学观念,提高重视程度
要实现高效的物理实验教学,首先教师要转变教学观念。在物理教学中,确立学生为主体的教学理念,关注学生之间的差异,认识到学生的知识以及相关能力的培养是学生在不断的实践中形成的,教师只是起到辅助的作用。因此在教学中,教师要转变角色地位,由知识的传授者转变为学生学习的指导者和引领者,使学生从被动学习变为主动学习,不断提高学生物理学习的理念,学生要客观评价自己的能力和水平,主动思考、分析、解决问题,取长补短,实现能力素质的培养。
(二)利用趣味性实验提高学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。无论何种年龄段的学生,对于自己感兴趣的事物都愿意花心思学习。高中物理知识比较复杂,难度也很大,物理实验操作的步骤和方法也有一定的难度,为了更好地吸引学生的注意力,提高学生实验的兴趣,教师在教学中可以通过各种具有趣味性的实验,引起学生的好奇,使他们愿意主动地参与到物理实验中来,实现良好的实验教学。如学习液体表面张力的问题时,教师可以进行多孔纸片托水的实验,在一个空玻璃瓶里装满有色水,用大头针在白纸上扎许多孔,用有孔纸片盖住瓶口,用手压着纸片,将水瓶倒转,使瓶口朝下,将手轻轻移开,纸片纹丝不动地盖住瓶口,而且水也未从孔中流出来,学生会觉得很神奇,教师可以在实验的基础上为学生讲解实验原理,以及相关的知识和内容,有助于提高学生对知识的兴趣,增强学习效果。
(三)设置探究式的实验内容
在物理实验教学中,为了更好地体现学生的主体地位,教师应为学生设置更多的探究性实验,让学生充分参与到物理实验中。教师通过创设情境,引起学生的思考,并指导学生在自主探究中,对实验问题进行分析、探究,加深对实验结论的认识和理解,开发学生思维。在探究性物理实验中,教师可以适当地对学生的操作进行指导,更好地激发学生的实验灵感,帮助学生解决实验中遇到的问题,增加学生对成功的体验。探究式物理实验教学充分体现了学生的主体地位,通过自主探究解决物理问题也能够激发学生的成就感,提高他们对物理实验的兴趣。如在学习《摩擦力》时,教师设置探究性实验,给学生准备小车、细线、砝码、平板弹簧秤、软毛刷等器材。(1)将一软毛刷放在水平桌面上,对软毛刷施加一水平拉力但软毛刷始终静止,通过改变水平拉力的大小和方向,观察软毛刷的毛的倾斜方向和倾斜程度,探究静摩擦力的方向和大小变化规律。(2)将物理书放在水平桌面上,将装有四个砝码的小车放在书上。用平板弹簧秤对小车施加从零逐渐增大的拉力,观察随小车运动状态变化以及弹簧拉力大小变化。通过探究让学生更好地理解摩擦力。
(四)多媒体技术辅助实验
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实验课不是单独的一门课程,它是与我们的高中物理理论课相结合联系起来的,实验课都是为理论课服务的,所以老师制订的实验课课程计划,一定要跟着理论课程的进度,去准备与课程进度及所学内容相关的实验与教学工作。在制订计划的过程中,老师应该做好准备,把实验内容与理论内容衔接起来,使高中物理的实验课程与理论课程能相互联系,紧密结合,在同一条战线上进行教学。从本人多年的物理课程实际教学经验来看,若想取得好的教学效果,就一定要将物理实验课程与理论课程紧密衔接起来。否则起不到什么效果,还有很多学生会不理解,无法顺利地学习课程内容。而让实验课程与理论课程相衔接,不仅便于学生理解所学的理论知识,更能让他们在刚接触一个概念的时候就用实验操作来验证所学内容,这样就更能在理解中学习物理概念,从而使我们的课堂效率得到提高。
二、物理实验的课程设计
课程设计是每一门学科的教师在教学前都需要进行的准备工作,高中物理实验课程也不例外。老师在准备实验课的准备工作时,要根据所要教授的内容和要做的实验来设计整节课的课程进展规划,以保证这一节物理实验得以达到课程目的及要求。教师在制订高中物理实验课程计划的时候,首先要做到与理论课程所教授概念的衔接。然后便是设计课程所讲的知识点,所做实验的先后顺序以及预计实验时间等等。课程设计要合理可用,才能使课堂完美无缺地开展,更能使课堂的节奏合乎时间安排。为了让我们的高中物理实验课程进展得更顺利,课堂结构更完善,我们在做课前准备工作时,一定要认真做好高中物理实验课的课程设计。
高中物理实验范文6
1实验教学在高中物理课程中的作用
面对着高考的压力,高中物理的教学越来越趋向于理论化的讲述,为了提高课堂的讲课效率,节省更多的时间,很多物理老师会忽视对实验课的重视,殊不知,这严重违背了这门自然科目的学科特点,让学生的观察、实践及创新能力变得越来越差,非但不能有效提高物理学习成绩,还会因为教师长期死板固定的教学模式而使得学生逐渐厌烦、失去学习的兴趣与耐心,久而久之,产生了放弃学习的念头,因而,教师必须注重高中物理实验课的讲授,重新调整教学计划,让实验课程发挥出应有的作用,而实验教学对提高物理成绩的作用不言而喻,主要表现在以下几方面:一是,实行实验教学可以很好地激发学生学习高中物理课程的兴趣,由于物理实验通常都有着明确的教学目的,并且非常直观,通过形象、生动的物理反应变化,使得学生在学习过程中全身心的投入,引发强烈的兴趣,在无形中使学生的注意力更加集中,便于老师的知识讲解,同时,变化多样的实验效果让学生们感到新奇,有助于其更加主动的学习,二是,培养了学生的思维能力、动手实践能力,由于实验的讲解与实际的操作紧密相连,使得学生的动手能力得到训练与强化,同时学生在实验的操作过程中,通过观察、思考、探究总结,实现了思维能力的开发与培养,三是,通过实验教学更好地补充了课堂上知识学习的不足,通过亲身实验操作,得出结论获得知识,来加深知识的记忆与掌握.
2反思高中物理实验教学的不足之处
2.1实验教学的方式不正确
在许多高中物理的教学课堂,尽管教师准备一些物理实验,但是却运用了不合理的方法,为了进一步节省时间,提高学生的学习效率,教师在很多情况下,不会在课堂上为学生准备物理实验,通常情况下是将某项实验需要的仪器设备、操作过
程、实验现象、实验结论写在黑板上,来供学生们学习与记忆,这种“写”实验的方法完全忽视了做实验的真正意义与作用,一味让学生机械地记忆与背诵知识,同样的做法,还有利用多媒体来让学生看实验的,这些都忽略了实验过程的重要性.
例如:某教师在进行人教版实验《探究加速度与力、质量的关系》的讲授时,只利用多媒体资料的形式为学生放映了一遍实验的全过程,根本没有叫学生亲自操作,直接告诉实验结论,甚至有的学生连实验现象都没看清楚,这种实验的效果必定是失败的.
2.2实验内容过于老旧,没有新意
因为很多学校的实验设施不全面,加上教师的不重视,就使得原本的实验教学内容变得更加单调、老旧、可有可无,甚至有的学校完全没有按照实验教材的要求来进行实验讲解,原本要求做的20几个实验,结果在课堂的教学中仅做了寥寥两三个,完全不符合实验标准,更别说达到实验目的了,而且,很多实验在内容安排上过于简单、老旧、缺乏新意与设计,只是按照最传统的方法加以简单演示,所以很难让学生达到最终的学习目的.
例如:教师在讲解人教版高中物理《验证机械能守恒定律》的实验时,仅仅利用传统的打点计数器的常规操作实验来供学生们观察、学习,显然缺乏新意,只能使学生们的思维过于平淡,而无法激发起更大的探究兴趣.
3高中物理实验课教学的有效实施途径
3.1增添趣味实验,完成对学生思维能力的培养
以往的实验教学中,教师大多数为学生们准备的实验都是依据课本来制定的,不用花费心思设计,只需利用相关材料,按照一定方法和步骤一步步完成即可,虽然得出了实验结论,但学生们在操作中比较被动,缺少自己思考的过程,使其思维受到限制,无法做到创新.而且过于固定、单一的实验方式,使得学生们对实验的兴趣大大降低,所以为了加强学生创新思维和兴趣的培养,教师需要在开展一些趣味性实验,增强学生的动手实践能力,激发其学习积极性,培养其创新思维能力.
例如:教师在讲人教版高中物理《生活中的静电现象》这节课时,可以用塑料的梳子经过在毛衣上摩擦之后,来吸附桌面上的小纸片,并向学生提问是否能够吸起来,进而学生充满兴趣,经过不断思考与操作,来得到最终的实验结果,促使学生自主去研究分析试验,是培养思维能力的有效途径.
3.2多向学生提问题,改变实验教学方式
在进行高中物理的实验教学中,教师应该在实验的操作过程中多向学生提问题,在依据教材的内容的情况下,帮助学生了解知识结构体系,为其设置多样问题,从而使学生的注意力更集中,不会分心.利用其好奇心和求知欲望,促使其开动脑筋,进行发散思维的训练,在自己完全理解之后,继续进行实验的研究探索,进而找到新的问题和解决方法,通过在实验中一边让学生观察思索实验现象,可能出现的实验结论,一边提出问题引导学生进行不断的思考,给予适当的启示,从而达到扩展知识面,巩固所学知识的目的.
例如:教师在讲解人教版高中物理《力的合成与分解》这节课时,为学生设置一个这样的实验,将白纸放于水平木板之上,使白纸获得固定,然后将橡皮条固定到木板上,另一端栓两根细线,利用细线借助弹簧秤互成角度地拉橡皮条,研究力的合成与分解,并在其中,不断提问题,以保证学生能够不断思考.
3.3改变实验性质,使其更具有探究性