李薔
摘 要:高中物理教學(xué)工作中,為了能夠有效地提高教學(xué)有效性,必須要使用物理實驗進行理論驗證。在實驗當(dāng)中讓學(xué)生對學(xué)習(xí)到的理論知識進行更加直觀地理解。教師要對傳統(tǒng)實驗當(dāng)中的弊端進行改進,使其能夠更好地向?qū)W生進行展示,讓學(xué)生能夠更好地開展相關(guān)實驗。本文對高中物理教學(xué)中,傳統(tǒng)實驗的改進與創(chuàng)新進行簡要分析。
關(guān)鍵詞:高中;物理;實驗;改進;創(chuàng)新
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼: A 文章編號:1992-7711(2018)18-041-01
高中物理教學(xué)工作的有效開展需要教師能夠高效地使用物理實驗,向?qū)W生進行物理知識的有效展示,讓學(xué)生能夠在實驗的觀察當(dāng)中更好地對相關(guān)知識點進行理解和學(xué)習(xí)。教師要積極改進并創(chuàng)新實驗,使得實驗教學(xué)效果得以提升。
一、改進實驗器材活實驗方法
高中物理教材當(dāng)中有很多的知識點都需要通過物理實驗進行驗證,例如在學(xué)習(xí)超重和失重相關(guān)知識點時便可以通過物理實驗進行驗證:讓一個人站在體重秤上,之后反復(fù)進行下蹲、起立的動作,在這一過程中觀察體重秤所現(xiàn)實的數(shù)據(jù),驗證超重與失重。再如,在塑料瓶底部扎一個小孔,在瓶中灌滿水,用手握住瓶子將其懸空放置,這時瓶中會有水從小孔位置流出。這時放開雙手讓瓶子做自由落體運動,對運動中的瓶子進行觀察,觀察小孔當(dāng)中水流量的變化并解釋變化的原因。
這兩個物理實驗可以作為演示實驗在課堂教學(xué)過程中進行演示,讓學(xué)生參與其中進行操作和觀察。讓體重大的同學(xué)做下蹲動作并觀察數(shù)據(jù)變化,讓體重小的同學(xué)做起立的動作并觀察數(shù)據(jù)變化。這樣便能夠進行更加有效地觀察,同時還要讓這兩名同學(xué)進行運動速度的調(diào)整,觀察運動速度的快慢是否也會對數(shù)據(jù)的變化產(chǎn)生不同的影響。
對于觀察塑料瓶中小孔流出水量的這一實驗,當(dāng)學(xué)生舉起瓶子懸空放置時必然會有水流出,瓶子在下落的過程中不會有水流出來。這一實驗在設(shè)計上還有一些地方需要進行改進,教師可以讓學(xué)生將瓶子進行向上豎直拋起來,觀察瓶子在運動的過程中會出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。通過這樣的實驗,學(xué)生會將瓶子下降的過程理解成失重,將上升過程中當(dāng)現(xiàn)象理解成超重,之后帶著這樣的理解自己進行家庭實驗。通過這樣的方式對教學(xué)實驗進行改進,學(xué)生在進行觀察時會對自己的認知產(chǎn)生沖突。教師需要對相關(guān)現(xiàn)象進行解釋:在拋體的運動過程中如果忽略空氣阻力,那么物體僅受到重力因素的影響,物體只受到重力加速度,也既是物體處于完全失重。當(dāng)瓶子處于這種狀態(tài)時,其內(nèi)部的水便不會由于受到重力作用而產(chǎn)生壓強,便不會流出來,實驗的結(jié)果是這樣嗎?再將瓶子斜拋出去,是否會有水流出?通過這樣的問題引導(dǎo)學(xué)生再次進行實驗觀察和思考,讓學(xué)生更好地對相關(guān)知識點進行理解。
二、改進實驗要做到易于觀察
在學(xué)習(xí)摩擦力相關(guān)知識點時,傳統(tǒng)的物理實驗當(dāng)中都會對靜止的物體施加一個較小的力,由于這個力較小所以沒有造成物體出現(xiàn)移動,這時便可以根據(jù)二力平衡推斷出摩擦力的方向與所施加的力的方向相反。這種實驗方法具有很強的理論性,但卻沒有明顯的實驗現(xiàn)象,并不易于觀察。
教師要對這一實驗進行改進,使得學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)相關(guān)知識點時更加易于觀察,在明顯的實驗現(xiàn)象觀察中更好地對知識點進行理解。由于力的作用效果當(dāng)中包含了使得受力物體出現(xiàn)形變。那么教師可以讓學(xué)生將一個鞋刷放置在桌子上,將帶毛的一面與桌子貼合。這時用力向右側(cè)輕輕拉一下刷子,這時由于施加的力較小刷子并不會出現(xiàn)位移,但由于受到力的作用刷子的毛出現(xiàn)了彎曲的現(xiàn)象。在摩擦力的作用下刷子的毛會向左側(cè)出現(xiàn)彎曲,這時便能夠說明刷子所受到的摩擦力的方向與施加的力相反,是向左側(cè)作用于刷子之上的。教師可以將這一實驗作為作業(yè)布置給學(xué)生,讓學(xué)生在課后完成實驗并驚醒有效觀察。
三、設(shè)計具有趣味性和探究性的實驗
在學(xué)習(xí)能量守恒相關(guān)知識點時,很多教師都會以“怪坡現(xiàn)象”這一與能量守恒“相悖”的現(xiàn)象做為教學(xué)案例。但這一案例在教學(xué)工作中卻無法向?qū)W生進行展示,無法讓學(xué)生進行直接的觀察,只能通過教師的描述或者靜態(tài)的圖片進行了解,無法起到有效的教學(xué)作用。因此,教師可以重新設(shè)計教學(xué)實驗,采用“雙錐體上滾”實驗開展教學(xué)活動。教師可以將學(xué)生進行分組,讓學(xué)生通過這一實驗對怪坡現(xiàn)象出現(xiàn)的原因進行深入探究。
實驗器材上可以選擇直徑2.2cm的玻璃球,以及兩塊橡皮和長30cm的兩根玻璃棒。教師可以讓學(xué)生小組自行設(shè)計實驗,讓玻璃球沿著玻璃棒,從低處自己移動到高出。學(xué)生在進行實驗設(shè)計并完成實驗的過程中會找到相應(yīng)的原因,這一運動從表面上看是向上方運動的,但實際上運動物體的重心卻始終處于下降運動當(dāng)中,在這一過程中重力勢能轉(zhuǎn)化成為了動能。通過這樣帶有趣味性的實驗,學(xué)生能夠更好地對相關(guān)知識點進行理解,能夠更好地學(xué)習(xí)相關(guān)的知識點。
結(jié)束語
高中物理實驗的有效改進和創(chuàng)新能夠使得學(xué)生更好地對相關(guān)知識點進行學(xué)習(xí),能夠更好地理解知識點本質(zhì)。教師要積極進行實驗改進讓學(xué)生在實驗當(dāng)中提高個人能力。
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