楊中芳
摘 要:通過分析學生實驗題中常出現(xiàn)的問題,指出實驗教學中的基礎(chǔ)建設(shè)在物理實驗教學中的重要性。認為實驗教學中的基礎(chǔ)建設(shè)就是指實驗前的實驗分析,其中包括學生要理解實驗原理、明確實驗觀察對象、教師合理設(shè)計實驗方案等。
關(guān)鍵詞:實驗中的基礎(chǔ)建設(shè);實驗原理;實驗方案;實驗觀察對象
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,物理實驗不僅是物理學科的一個組成部分,更是學好物理的重要手段和方法。但是很多時候課堂實驗并不能達到我們教師的預(yù)期效果,有的時候一個實驗下來,學生往往只是知道做了一個實驗,實驗課很熱鬧,很好玩,但是對于實驗的目的是什么,原理是什么,在實驗過程中我們要觀察什么,不是很清楚。
下面筆者結(jié)合平時的教學中教師、學生存在的問題,談?wù)勅绾巫龊脤嶒灲虒W中的基礎(chǔ)建設(shè),提高物理實驗課堂的有效性。
一、實驗原理:分析理解到位
理解實驗原理是進行實驗分析的基礎(chǔ),所以教師實驗前要先讓學生明確本次實驗的目的,理解實驗原理。
案例1:在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中,三次實驗現(xiàn)象如下圖所示,請你觀察實現(xiàn)現(xiàn)象思考后回答。
(1)三次實驗中,在水平面上鋪上粗糙程度不同的材料是為了 。
錯誤解答:為了讓小車在不同平面上運動不同的距離。
分析:本題出現(xiàn)問題的原因是學生對實驗?zāi)康牟幻鞔_,對實驗原理不理解。本實驗的目的在于探究阻力對物體運動的影響,而不是學生所謂的“讓小車在不同的平面上運動不同的距離”。實驗是通過改變平面的粗糙程度,來改變小車在水平面上受到的阻力的大小,觀察小車在水平面上的運動距離,來了解小車的運動情況。
矯正措施:緊扣實驗原理,通過引導讓學生充分理解本次實驗的實驗原理,是解決以上問題的基礎(chǔ)。教師在實驗前應(yīng)該先讓學生明白本次實驗的目的“探究阻力對物體運動的影響”,再讓學生思考:(1)如何改變小車在水平面上所受到阻力的大?。唬?)如何觀察小車的運動”。這樣學生才會明白我們在做什么、為什么要這樣做、應(yīng)該怎么做。
二、實驗方案:設(shè)計合理
實驗課前,教師要精心編排操作流程,優(yōu)化實驗過程的設(shè)計,這樣才能幫助學生有效地形成科學的認識。
案例:在“探究光的反射規(guī)律”實驗中,如圖所示,平面鏡M放在平板上,E、F是兩塊粘接起來的硬紙板,可繞垂直鏡面的接縫ON轉(zhuǎn)動。
(3)如圖(b)所示,以O(shè)N為軸線,把紙板F向后緩慢旋轉(zhuǎn),這樣做的目的是 。
錯誤解答:讓入射光線、反射光線、法線不在同一平面內(nèi)。
分析:教師在設(shè)計實驗步驟時不合理,讓白板直接出現(xiàn)在學生面前,學生對白板的作用認識不清楚,有的學生甚至認為改變白板的形狀會改變光路。
矯正措施:實驗前,教師展示實驗器材先不出現(xiàn)白板,顯然這時光路是看不清楚的,這時教師提問“如何顯示光路”,根據(jù)以前所學的知識,“用白板顯示光路”學生是能回答上來的,這時教師再放上白板,光路立即顯現(xiàn),這樣白板在這個實驗中的作用就很清楚了。這時我們再來研究入射光線、反射光線、法線的位置關(guān)系就簡單多了,“把白板F先后緩慢旋轉(zhuǎn),白板不在一個平面內(nèi),光路就顯示不出來,從而說明入射光線、反射光線、法線是在同一個平面內(nèi)的”,這樣學生得出結(jié)論就不難了。
三、實驗過程:明確觀察對象
實驗分析可以說就是對實驗后現(xiàn)象的分析,只有實驗前明確了實驗觀察對象,實驗中學生才能有針對性地去觀察,這樣才能達到我們的實驗?zāi)康摹?/p>
案例:下圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置,實驗中讓不同的銅球和鋼球從斜面上的同一高度由靜止?jié)L下。
(2)本實驗是通過木塊被推動 的大小,說明球?qū)δ緣K做功的多少,從而判斷球動能的大小。從圖中可以看出: 球具有的動能較大。
錯誤解答:力
分析:學生對本實驗的觀察對象不明確。
矯正措施:教師實驗前一定要讓學生明確實驗觀察現(xiàn)象,通過分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結(jié)論。本實驗中我們是通過比較球?qū)δ緣K做功的多少,來判斷球所具有的動能的多少,而球?qū)δ緣K做功的多少,是通過木塊被球撞擊后移動的距離來判斷的。木塊被球撞擊后移動的距離越多,說明球?qū)δ緣K做的功越多,球具有的動能越大。所以本實驗的觀察對象應(yīng)該是木塊被球撞擊后移動的距離,也就是我們的分析對象。
實驗前的實驗分析是物理實驗教學中的一個重要環(huán)節(jié),是實驗課有序進行的有效保障。大量事實說明緊扣實驗原理,剖析實驗要素,明確觀察對象,是上好一節(jié)物理實驗課的前提、基礎(chǔ),只有打好這個基礎(chǔ)我們才能上好一節(jié)實驗課,學生的實驗?zāi)芰Α嶒炈仞B(yǎng)才能得到真正提升。
參考文獻:
林大譽.緊扣實驗原理 突破實驗難點[J].初中物理教學參考,2013(5):21-23.