有效開展高中校本化物理實驗的幾點探索

郭雪嬌

【摘要】物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在高中物理實驗中開展校本化實驗教學(xué)則可以進(jìn)一步提高物理實驗效果。為此，本文結(jié)合高中物理教學(xué)實踐，對如何有效開展校本化實驗教學(xué)提出了幾點教學(xué)建議和認(rèn)識。

【關(guān)鍵詞】高中物理 實驗校本化 策略

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）06-0066-02

在高中物理教學(xué)中實現(xiàn)實驗的校本化，就是要根據(jù)教材中的實驗結(jié)合學(xué)校的實驗條件和學(xué)生的生活實際，充分利用現(xiàn)代儀器設(shè)備或者日常用品、廢舊材料對學(xué)生實驗、演示實驗、課后小實驗等進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和開發(fā)，使實驗形式更加多樣，實驗現(xiàn)象更加明顯、直觀，實驗的精度大幅提升。讓學(xué)生有更多動手做實驗的機(jī)會，更多親歷實驗觀察和演示的機(jī)會，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣，更好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新實踐能力。

一、積極改進(jìn)實驗器材，實現(xiàn)實驗的校本化

實驗時要及時引導(dǎo)學(xué)生思考實驗中有哪些需要改進(jìn)和優(yōu)化的地方，對一些實驗器材能否找到替代的器材乃至身邊的物品而能產(chǎn)生更好的效果，讓物理學(xué)習(xí)更加貼近學(xué)生生活。比如研究自由落體運(yùn)動，可以用打點計時器和紙帶，或者使用光電計時器和刻度尺來研究，也可以借助手機(jī)的連拍或者攝像功能并運(yùn)用米尺進(jìn)行測量分析；如測量材料表面之間的動摩擦因素，可以用彈簧秤來測，也可以使用傳送帶和刻度尺，還可以使用斜面和量角器，或者使用打點計時器和刻度尺來測；如進(jìn)行電磁感應(yīng)實驗，我們不僅可以采用書中給出的實驗，還可以采用強(qiáng)磁鋼和鋁鎂合金1角硬幣，利用水面張力，將硬幣浮在水面上，讓強(qiáng)磁鋼在水面上方旋轉(zhuǎn)，會看到硬幣也在旋轉(zhuǎn)，還可以將硬幣換成錫箔紙，效果也非常好；如研究帶電物體能夠吸引輕小物體時，可以使用剪碎的錫箔紙代替小碎紙，還可以使用學(xué)生身邊的牛奶飲料吸管、塑料筆、凸形蓋的塑料茶杯、餐巾紙，讓塑料吸管平穩(wěn)地放在凸形茶杯蓋上，用餐巾紙摩擦塑料筆，讓帶電的塑料筆靠近吸管并置于其上方畫圓，可以看到吸管會跟著塑料筆轉(zhuǎn)動。在研究閉合電路產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗中，利用家中的電磁爐和閉合線圈來做；在研究離必運(yùn)動時，采用身邊的膠帶紙，讓膠帶紙轉(zhuǎn)得越來越快時，發(fā)現(xiàn)膠帶紙被拉得越來越長，而且是沿半徑方向被拉長；在研究慣性時，通常設(shè)置的問題是：瓶子中裝入一定量的水，當(dāng)瓶子水平放置并在水平方向做勻速直線運(yùn)動而突然停止時，問氣泡向哪兒運(yùn)動？由于一般的瓶子長度比較小，實驗現(xiàn)象很不明顯，但如果我們改用牛頓管就可以演示給學(xué)生看，由于牛頓管中的蠟塊密度比較小，相當(dāng)于瓶中的氣泡，只要觀察牛頓管中紅色蠟塊向哪兒運(yùn)動就可以判斷出氣泡運(yùn)動的方向，等等。通過積極改進(jìn)實驗器材，極大地調(diào)動了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的積極性，學(xué)生的創(chuàng)新智慧不斷涌現(xiàn)。

二、鼓勵積極參與實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力

單純的教師實驗學(xué)生觀摩并不是物理創(chuàng)新實驗的實質(zhì)目的，其實質(zhì)目的不僅是要通過各類創(chuàng)新實驗讓學(xué)生對各類物理知識有深刻地了解同時也需要讓學(xué)生擁有一定的自身動手進(jìn)行物理實驗的能力，這種物理實驗動手能力不僅可以為學(xué)生在大學(xué)的物理實驗打下基礎(chǔ)同時也可以讓學(xué)生有一種代入感和主人翁感從更加喜愛進(jìn)行物理實驗。物理教師應(yīng)當(dāng)逐漸地從以往物理實驗的主導(dǎo)者變?yōu)榕杂^者或者是引導(dǎo)者，讓學(xué)生一步一步地自己進(jìn)行各類實驗從而在其中找到樂趣。并且也應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生自己進(jìn)行創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實踐，當(dāng)然這種實驗不應(yīng)該具有危險性，學(xué)生可以自主地進(jìn)行創(chuàng)新實驗這些實驗的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)根據(jù)從選題一直到最終完成實驗，教師都不應(yīng)當(dāng)進(jìn)行過分的干預(yù)而是應(yīng)當(dāng)扮演類似于顧問和后勤的角色為學(xué)生的實驗提供理論支持以及實驗物品，在創(chuàng)新實驗進(jìn)行的過程中學(xué)生遇到困難，教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生進(jìn)行鼓勵，并且在創(chuàng)新實驗的設(shè)計完成后，教師就應(yīng)當(dāng)召集全班同學(xué)對創(chuàng)新實驗進(jìn)行見證，從而提高學(xué)生對物理的興趣并且也讓創(chuàng)新實驗的設(shè)計學(xué)生可以有榮譽(yù)感。使得更多的學(xué)生為了榮譽(yù)感而加入到創(chuàng)新實驗的設(shè)計與實驗當(dāng)中，從而提高學(xué)生的動手能力。

三、利用仿真實驗教學(xué)，提高物理實驗效果

在學(xué)校實驗室所提供的環(huán)境下，有一些實驗無法完成?！胺抡嫖锢韺嶒炇摇?，可模擬力、電、光、熱等各模塊下的眾多實驗，從而可以擴(kuò)大實驗的范圍，使學(xué)生更多地獲得對物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識，有助于學(xué)生建立正確的物理情景，加深對物理規(guī)律的理解，規(guī)范物理實驗的操作，從而幫助學(xué)生有效的學(xué)習(xí)并提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先，學(xué)生根據(jù)實驗要求、實驗?zāi)康脑趯W(xué)生所掌握知識的基礎(chǔ)上，獨(dú)立完成實驗，這段時間控制在20分鐘左右，便于學(xué)生有充足的時間來改變相應(yīng)的試驗參數(shù)，通過得出不同的結(jié)論來總結(jié)實驗結(jié)論。其次，進(jìn)行小組協(xié)作，相鄰的幾臺機(jī)器的學(xué)生相互討論在試驗中遇到的問題。最后，教師歸納實驗結(jié)論。

以《動量守恒定律》實驗教學(xué)為例，來介紹仿真物理實驗的應(yīng)用。在這一章節(jié)中，使用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法，學(xué)生只能夠進(jìn)行模仿實驗，學(xué)生并不能明白動量守恒的真正原理，利用仿真物理實驗學(xué)生可以通過探索，得出相應(yīng)的結(jié)論。教學(xué)過程設(shè)計如下：首先，創(chuàng)設(shè)情景部分。教師播放動畫：兩個雞蛋從同一高度的桌面上掉下來，一個落在了水泥地上，破掉了；另一個落在了沙土中，完好無損。為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？平時也玩過碰碰車，為什么碰碰車四周要有一層厚厚膠皮呢？請同學(xué)們利用仿真實驗室把現(xiàn)實中的物體抽象成小球，通過設(shè)置不同的變量，看看對小球產(chǎn)生什么樣的影響？其次，任務(wù)布置階段。學(xué)生設(shè)置兩個不同質(zhì)量和相同質(zhì)量的小球，一個運(yùn)動的小球去觸碰靜止的小球，并計算兩個小球的動量變化。此外，令這兩個小球相向或同向進(jìn)行碰撞，并計算動量變化。改變參數(shù)，進(jìn)行多次試驗，并計算相應(yīng)結(jié)果。學(xué)生在探究過程中，會發(fā)現(xiàn)很多有趣的現(xiàn)象，正是這些有趣的現(xiàn)象引起學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知欲，這是在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中所不能達(dá)到的效果。

總之，校本課程是時代的需要，時代呼喚極富特色的物理校本課程。因此，在高中物理實驗教學(xué)中我們老師要堅持走教學(xué)實踐和校本教研緊密結(jié)合之路，積極探索高效的物理實驗校本化開發(fā)道路，從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)效果。

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