用實(shí)驗(yàn)探究奠定高中物理知識(shí)的基礎(chǔ)

陸 健

(江蘇省海門市四甲中學(xué) 226141)

在高中物理教學(xué)中，學(xué)生有著強(qiáng)烈的求知欲望，動(dòng)手是他們的天性，抓住這個(gè)年級(jí)段的個(gè)性特點(diǎn)，以實(shí)驗(yàn)為抓手，打開(kāi)學(xué)生智慧之門，構(gòu)建他們的物理學(xué)科能力，讓課堂教學(xué)成為自然天成的事情.

一、強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)操作，形成科學(xué)基本素養(yǎng)

高中階段對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)最基本的要求就是讓學(xué)生達(dá)到能夠獨(dú)立自主完成課程標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置的所有的物理實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)探究中讓學(xué)生自主的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出質(zhì)疑，在釋疑過(guò)程中制定出切實(shí)可行的方案；然后將已學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)基本方法進(jìn)行遷移去處理問(wèn)題.因此，高中物理實(shí)驗(yàn)從探究的途徑培養(yǎng)出學(xué)生物理學(xué)科的基本素養(yǎng).

高中物理教師都非常清楚，在課程標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)使用的測(cè)長(zhǎng)度的儀器有刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等.與刻度尺相比，游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器是測(cè)長(zhǎng)度更精準(zhǔn)的的儀器.圖1是游標(biāo)卡尺，其構(gòu)成部分就不贅述了.圖2是螺旋測(cè)微器.

這些僅僅是物理實(shí)驗(yàn)儀器的冰山一角.高中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究會(huì)產(chǎn)生濃厚興趣，一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就想到拿儀器，嘰嘰喳喳的興奮不已，這是學(xué)生求知的欲望被喚醒的表現(xiàn)，但也制約了實(shí)驗(yàn)課的順利開(kāi)展.強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)操作不僅僅只是拿到儀器這么簡(jiǎn)單，需要對(duì)儀器的正確使用有充分的認(rèn)識(shí).例如，可以通過(guò)下列圖3(僅僅是一個(gè)案例)來(lái)初步訓(xùn)練養(yǎng)學(xué)生對(duì)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)認(rèn)識(shí)能力：

在做實(shí)驗(yàn)之前，通過(guò)一些這樣的練習(xí)作正面的方法引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生就會(huì)更加仔細(xì)的去觀察儀器，讓好奇心內(nèi)化成為觀察能力.持之以恒，學(xué)生就可以養(yǎng)成做實(shí)驗(yàn)前必須先去了解實(shí)驗(yàn)儀器習(xí)慣.

二、激發(fā)實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑欲望，養(yǎng)成釋疑探究習(xí)慣

2018年江蘇的高考試題第11題.

圖4

例題某同學(xué)利用如圖4所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)量重力加速度g.細(xì)繩跨過(guò)固定在鐵架臺(tái)上的輕質(zhì)滑輪，兩端各懸掛一只質(zhì)量為M的重錘．實(shí)驗(yàn)操作如下：

①用米尺量出重錘1底端距地面的高度H；

②在重錘1上加上質(zhì)量為m的小鉤碼；

③左手將重錘2壓在地面上，保持系統(tǒng)靜止．釋放重錘2，同時(shí)右手開(kāi)啟秒表，在重錘1落地時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄下落時(shí)間；

④重復(fù)測(cè)量3次下落時(shí)間，取其平均值作為測(cè)量值t.……

本例以實(shí)驗(yàn)為載體，主要涉及測(cè)量重力加速度問(wèn)題，是實(shí)驗(yàn)探究能力的考查.放在平常的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生一定會(huì)存在許多質(zhì)疑，如：

(1)步驟④可以減小對(duì)下落時(shí)間t測(cè)量的哪種類型的誤差呢？

(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求小鉤碼的質(zhì)量m要比重錘的質(zhì)量M小很多，這樣做的主要目的是什么？

(3)引起實(shí)驗(yàn)誤差問(wèn)題是滑輪的摩擦阻力.若給你橡皮泥，可以用怎么樣的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)減小該誤差呢？

如果課堂上是這樣的提出質(zhì)疑的，然后再通過(guò)學(xué)生的自主剖析，進(jìn)一步釋疑，高考又有何難度！

三、在探究中深化知識(shí)，構(gòu)建學(xué)科的觀察、分析素養(yǎng)

2018年江蘇的高考試題第10題.

例題一同學(xué)測(cè)量某干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.

(1)略;(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻箱阻值R和電流表示數(shù)I，以及計(jì)算的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，如圖5所示.

圖5 圖6

(3)為了得到更準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)出上述數(shù)據(jù)后，該同學(xué)將一只量程為100 mV的電壓表并聯(lián)在電流表的兩端.調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)電流表的示數(shù)為0.33 A時(shí)，電壓表的指針位置如圖7所示，則該干電池的電動(dòng)勢(shì)應(yīng)為_(kāi)___V；內(nèi)阻應(yīng)為_(kāi)___Ω.

圖7

總之，在高中階段物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)不僅僅是一種能力培養(yǎng)，更是一種學(xué)習(xí)方法培養(yǎng).唯有在教學(xué)過(guò)程中強(qiáng)化平常的物理實(shí)驗(yàn)操作，才能形成科學(xué)基本素養(yǎng)；唯有激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的質(zhì)疑欲望，才能養(yǎng)成釋疑探究好習(xí)慣；唯有讓他們?cè)谔骄恐胁粩嗌罨R(shí)，構(gòu)建學(xué)科的觀察、分析素養(yǎng)，才能使物理成為得天獨(dú)厚的發(fā)展.