收件人:张后坡

单位:江苏省姜堰市蒋垛中学  

手机:18921776680

对当前高中物理实验教学思考与探讨

江苏省姜堰市蒋垛中学  225503  张后坡

实验是高中物理课堂教学的重要组分,缺失了演示实验或学生分组探究,物理课就失去了物理味,那么如何将“实验”搞好呢?如何充分发挥实验在高中物理教学中的作用呢?本文就该话题进行探讨,望能有助于教学实践。

一.将实验演示好,提高情境设置的质量

根据建构主义理论,学生学习知识仅仅靠教师灌输,显然是不行的,必须将知识放置于特定的情境中,引导学生在情境中将原有的认知与方法与现在学习的知识进行对比,实现同化或顺应,高质量的情境能够提高知识构建的完整性和效率,而演示实验恰好能够起到优化教学情境的作用,同时演示实验最好能够让学生参与进来,不仅仅是“看”,而且要能有更丰富的感知,刺激学生的感官,激发物理问题探究的兴趣。

例如,笔者在和学生一起学习“互感和自感”时,笔者设计了如图1所示的“三人震”游戏,让学生切身感受到一节干电池和一个线圈所起的作用,学生在开关闭合时没有感觉,但是开关再从闭合到断开时却有触电的感觉。电从哪里来的呢?由此引发学生的猜想。

在学生有了好奇的时候,再演示通电自感实验如图2所示和断电自感实验如图3所示。

引导学生通过自主体验,再对图2、图3现象的反思,最后自主总结出自感现象:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象,本身也是电磁感应,自感现象源于对原电流变化的阻碍。

在学生理解了原理后,笔者在设置与实验有关的经典例题,内化对自感现象的理解。

1(2010北京理综):在如图4所示的电路中,两个相同的小灯泡L1L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流均为I。然后,断开S。若t′时刻再闭合S,则在t′前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流L1、流过L2的电流l2随时间t变化的图象是:

【解析】与滑动变阻器R串联的小灯泡L2,闭合S后直接变亮,电流变化图象应为平行横轴的直线(如图A中图线所示),选项C D错误。与带铁芯的电感线圈串联的小灯泡L1,闭合S后,自感线圈要产生自感电动势阻碍电流增大,通过小灯泡L1的电流逐渐变大,所以选项B正确。

二.注重实验方案的设计,提升学生的创新意识

高中阶段物理实验相对于大学实验而言简单,而且实验器材不多,实验设计涉及到的研究方法的应用,是物理思想的聚焦点。例如,选修3-4中的“用单摆测定重力加速度”、选修3-3中的“用油膜法估测分子的大小”实验体现了放大的思想。

再例如,“伏安法测电阻”的创新设计如图5所示,就是用到了代替法,替代电流表和电压表,最终还是归集到伏安法,还有如图6所示直接替代电阻的方法。

作为教师,我们应该在平时的教学过程中关注实验的创新设计,鼓励学生多观察、多发现、多思考,勉励他们大胆猜想、大胆探究,勇于创新,不断进取。

实践表明,要想提高学生的实验设计水平,促进其创造性思维的发展,就得注重联系教学实际,从学生身边的事物和原有的实验基础出发,调动学生的积极性和学习热情,注意控制实验的难度,逐步提升实验设计水平,让学生在实验中,体验成功带给他们的乐趣,进而最终使学生的创作性思维能力得到提高。

三.注重探究过程与方法,丰富学生的物理学习情感

新课程提出了三维教学目标,我们的实验教学更应该关注学生的过程和方法。

例如,人教版3-2《变压器》教学,首先,引导学生了解可拆变压器的构造,接着从其工作原理,出发让学生运用电磁感应规律出发,猜想变压器的输出电压U2可能和什么因素有关?然后设计实验,运用“控制变量法”进行实验探究,最终运用图象法进行数据处理得到规律。学生通过如图7所示的函数图像,可以得到结论1

保持U1不变,改变,探究U2的关系作出图像如图8所示:

那么是什么关系呢?学生会猜想是反比关系,为什么有这样的猜想,引导学生从数据出发(如下表),学生不难发现两者的乘积相近,如何直观显示呢?想到了变化坐标进行作图。

n1

U2V

1/ n1

200

17

0.005

600

5.9

0.00167

800

4.2

0.00125

1200

2.8

0.00083

1400

2.3

0.00071

再作图,可以得到U2图像(略)为一条过原点的直线,进而得到结论2

同理,保持U1不变,改变,探究U2的关系进而得到结论3

从牛顿第二定律的实验探究出发,总结出结论:,建立等式:。最终探究k等于多少?回到数据进行定量计算,算出k非常接近于1。抛出理想变压器为1

当然,实验教学也需要教师的主导性作用充分的发挥,要通过教师的指引,领引学生形成最具物理味的探究意识,提高探究物理规律的能力,养成真实的物理学习态度。