首页 -> 2008年第3期

对高中物理实验教学的体会

作者:王 彬




  物理学是以实验为本的科学,在物理学的发展中实验起了重要作用。通过实验再现客观世界,通过实验探索、研究得出规律,使学生获得实验的基本方法、基本技能,以利于学生探索获得新的知识。在这一点上,物理教材安排了丰富的实验内容,包括演示实验、学生实验、课外小制作等等。从近几年来的各地中考、高考试题来看,物理实验在试卷中占的分值较大,对学生的能力要求比较高。因而搞好物理实验教学已刻不容缓,搞好物理教学已成为高中教师必备的教学技能。为此,笔者通过多年的教学的经历,总结出了以下几点看法与同仁共勉。
  
  (一)在教学活动中充分重视演示实验的应用
  
  物理实验是人们根据研究的目的,运用科学仪器,人为地控制创造或纯化的某种自然过程。实验在尽可能减小干扰的情况下进行。下面以“导体的电阻率与温度关系”为例进行说明。
  1.实验原理。
  电路如图所示:
  
  AB是一段连入电路的导体,闭合开关S,记下电流表的读数,然后用酒精灯给导体加热,由于受热导体的阻值发生变化,电流表的示数明显减小,说明由于电阻增大造成流经电流表的电流减小,从而得出“金属的电阻率随温度的升高而增大”。
  2.实验器材。
  电流表(用10mA的接线板)。一号电池,开关、0—50Ω的滑动变阻器。金属导体、电源、导线若干。酒精灯一个。
  3.实验操作。
  (1)按电路图连好实物图,将滑动变阻器的滑片置于连入电路阻值最大处。
  (2)移动滑片到一定处,记下此时电流表的读数。
  (3)用酒精灯给导体AB加热,过一会儿,再记下此时电流表的读数。
  通过比较两次的读数,不难得出上述结论,这比直接给出结论好得多。
  
  (二)在实验教学中培养学生提出问题的能力
  
  科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,其中提出问题能力是科学探究能力的前提和目标。学生获得终身学习的基础和能力的一个重要方面,是在学习的同时能够从中提出一定的问题。
  教育是培养未来人才的,未来的创造人才就是现在学校中的学生。所以教育的任务绝不只是知识的单向传承。关于教育的本质,仁者见仁,智者见智,著名的物理学家劳厄对教育的本质曾经说过这样的话:“教育无非是一切学过的东西。”如果我们认同劳厄的观点,那么不妨再追问一句,剩下的到底是什么?应该是能力,应该是素质。
  1.利用实验培养学生发现问题、提出问题的意见。让学生感到物理作用、有趣、喜欢学习物理,培养学生的问题尤其重要。教师在每堂课的教学中都要激发学生兴趣,引起学生探究欲望。这样在激发兴趣的同时,让学生主动提出想研究的问题比教师问“为什么”有效得多。如《在电磁感应现象》这节课教学中,利用实验,可提出为什么会产生这种现象?根据线圈在磁场中的不同运动产生的结果,提出感应电流产生的条件是什么?改变条件让线圈不动磁铁运动,提出感电流产生的条件又怎样?让线圈和磁铁都动起来,观察结果提出感应电流产生的条件又会怎样?归纳以上现象最后将得出感应电流产生的条件是什么?
  2.充分利用学生在实验中学习心理让学生提问。不少学生靠模仿老师的操作过程来完成实验,而在实验中很少考虑目的、实验原理及实验中会出现的各种问题、实验结果说明了什么等,只求完成实验。这样学生就会对教材中的实验依赖、盲从、不去思考,更谈不上创新,从而使得物理实验失去了培养学生能力的意义。这一点在教学过程一定要引起高度的重视。
  3.培养学生对实验现象提问。在观察实验教学中鼓励学生通过现象去提出问题。如在滑动变阻器的使用实验中,学生观察到随着滑片的移动,灯由暗至亮或由亮至暗,有的学生就问“有电源,连接的电路正确,开关闭合后,既然有电流,为何变阻器连入电路的电阻变大后却不亮呢?难道变阻器连入电路的电阻变大后就起到与开关相同的作用,把电路断开了吗?“学生发现的问题很有意义。其实这个现象学生在物理实验中常常遇见,只是没有注意,教师应该加以引导。
  
  (三)适当改变实验教学的方法
  
  高一学生在入校后不久,就要学习长度的测量,课本上从游标卡尺的构造、原理讲到读数方法。
  教材和绝大部分资料都是用“求和法“来读数,即利用游标尺上零刻度线左边主尺上的读数(整毫米)加上游标尺对齐主尺上刻度的格数乘以游标尺的准确度,这种读数必须明确游标尺零刻度线所在的位置。但对于下面的情况,用游标卡尺的这种“求和法”学生就难于读出。
  
  在教学中,利用“求差法”很顺利地完成了读数,其过程如下:
  首先,找出游标尺上与主尺对齐的刻度线;其次,读出对齐线在主尺上的整毫米读数;再次用格数乘以游标尺的最小刻度;最后,用主尺上的读数减去游标尺上的读数,差就是所要的数。
  则上边题的读数为:21mm-11×0.95mm=10.55mm
  
  (四)注重对物理实验条件提出质疑
  
  在讲授高二物理“把电流表改装为电压表”的实验时,课本上有一条件是滑动变阻器的阻值R远远大于电阻箱的阻值R’。
  提出问题:为什么必须要这一条件呢?
  在改装前必须测量电流表的内阻rg,课本介绍的“半偏法”简要步骤如下:如图所示,合上开关S1 调整R的阻值,
  使电流表指针偏转到满刻度,再合上开关S2 再调整R′的阻值,使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半。当R比R′大很多时,可以认为rg=R′。
  
  参考文献:
  [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[S].北京:人民教育出版社.
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
  


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