高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

蔡意

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于學(xué)生正確建立物理概念和規(guī)律，并深刻理解和熟練掌握；有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，是發(fā)展學(xué)生智能的重要途徑；是幫助學(xué)生樹立正確觀點(diǎn)、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的有效措施.下面結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行探究.

一、利用實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證物理規(guī)律，突破教學(xué)的難點(diǎn)

物理概念的形成和規(guī)律的建立，離不開實(shí)驗(yàn)事實(shí)的探討和驗(yàn)證.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)造出真實(shí)的、排除干擾的物理環(huán)境.在這種實(shí)驗(yàn)環(huán)境下學(xué)生通過觀察、思考獲取典型的物理環(huán)境，通過簡捷的思維活動(dòng)建立物理概念，總結(jié)物理規(guī)律，并把理論知識運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)過程.這樣，有利于學(xué)生牢固掌握和初步運(yùn)用物理基礎(chǔ)知識.例如，“楞次定律”歷來是高中物理教材中的重點(diǎn)和難點(diǎn).為突破這一教學(xué)難點(diǎn)，教學(xué)中教師可以讓學(xué)生都有一套儀器，把教師單一演示實(shí)驗(yàn)變成每個(gè)學(xué)生的探索性實(shí)驗(yàn)，采用邊講解知識邊演示實(shí)驗(yàn)的方法，通過教師的引導(dǎo)、啟發(fā)，讓學(xué)生自己總結(jié)出“楞次定律”.這樣，不僅使學(xué)生加深理解了楞次定律，而且有效地提高了教學(xué)效果.

二、利用實(shí)驗(yàn)，探索物理規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)

興趣

實(shí)驗(yàn)具有趣味性，能充分利用學(xué)生的各種感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，興趣是產(chǎn)生動(dòng)機(jī)的重要條件，是人類認(rèn)識客觀世界的一種心理表現(xiàn)，是一個(gè)人獲得知識、開闊視野、推動(dòng)學(xué)習(xí)的一種內(nèi)部強(qiáng)勁的動(dòng)力.因此，在高中物理教學(xué)中，教師要利用實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生展現(xiàn)出生動(dòng)直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，促使學(xué)生去研究物理現(xiàn)象，探索物理規(guī)律.

高中物理課本中有許多物理規(guī)律的探索和得出是建立在物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的.例如，在“法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動(dòng)勢的大小”一節(jié)中，法拉第電磁感應(yīng)定律的得出是建立在三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上.在教學(xué)過程中，教師通過演示導(dǎo)體切割磁感線，導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，閉合電路的磁場發(fā)生變化，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出“穿過閉合電路的磁通量變化越快，感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢就越大”這一結(jié)論.在這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，得出“電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比”這一法拉第電磁感應(yīng)定律.這樣，在物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，學(xué)生在頭腦中建立了法拉第電磁感應(yīng)定律，并且深刻理解了這一定律.

三、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，體現(xiàn)設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練思維

方法

1.轉(zhuǎn)換法.物理學(xué)科是一門精確的定量化的學(xué)科.在物理實(shí)驗(yàn)中，需要準(zhǔn)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(zhuǎn)換成其他量間接觀察和測量.這就是轉(zhuǎn)換法.例如，高一物理教材中體現(xiàn)轉(zhuǎn)換法的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”，該實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a，是根據(jù)在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差s與a之間滿足關(guān)系△S=S4-S=S5-S2=S6-S3=3aT2，把對a的測量轉(zhuǎn)換為s與T的測量.

2.比較法.比較法是在一定的實(shí)驗(yàn)條件下找出研究對象之間的同一性和差異性.比較是認(rèn)識事物的基礎(chǔ)，因而廣泛用于物理實(shí)驗(yàn)中，從而探索物理規(guī)律.例如，在講“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師可以運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)將平拋運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)相比較，從而說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是自由落體運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng).在此基礎(chǔ)上，學(xué)生理解平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律就容易了.

3.控制法.在高中物理實(shí)驗(yàn)操作過程中，往往存在著多種變化的因素.為了研究它們之間的關(guān)系，可以控制一些不變量，依次研究某一因素的影響.這種方法稱為控制法（或控制變量法）.

4.留跡法.在物理實(shí)驗(yàn)中，有些物理現(xiàn)象瞬間即逝，如運(yùn)動(dòng)物體所處的位置、軌跡、圖象等，用一定的方法把這些物理現(xiàn)象記錄下來，然后通過測量或觀察進(jìn)行研究.這就是留跡法.例如，在高一物理學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”和“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中，就是通過紙帶上打出的點(diǎn)記錄下小車和重物在不同時(shí)刻的位移，從而求出小車的加速度和重物的速度.又如，在做“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，就是利用閃光照相記錄自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡來研究物體平拋運(yùn)動(dòng)所遵循的物理規(guī)律.上述兩例都是在物理實(shí)驗(yàn)中采用了留跡法.

總之，科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，本身就是要求具有實(shí)事求是的態(tài)度.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要嚴(yán)格要求學(xué)生尊重事實(shí)，忠于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，反對弄虛作假；要求學(xué)生認(rèn)真對待實(shí)驗(yàn)，踏踏實(shí)實(shí)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，逐歩養(yǎng)成按科學(xué)規(guī)律辦事的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng).