一、结合体验,深入推理 科学来源于生活而又服务于生活,物理更是与生活息息 相关,很多司空见惯的事情中都潜藏着物理知识,而一些似 乎本来就应该这样”的事情,其实有着其深刻的科学依据。
若善于发掘隐藏在生活中的经典”素材,将其融合到物理实 验教学中,不但能够让物理实验显得“平易近人”,减少学 生对物理实验的抵触心理,还能让学生对实验原理和其他实 验中涉及的内容有更深一层的领悟,达到一箭双雕的效果。
比如,笔者在进行人教版高中物理必修l第二章《匀变 速直线运动的研究》教学时,就将生活体验融入了实验,讲 解了-探究小车速度随时问变化的规律”实验。实验过程如 下:1将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边:2. 将穿过打点计时器的纸带与小车相连接:3.将挂有重物的 细绳跨过滑轮与小车相连接:4.将打点计时器接上电源,让小车在水平长木板上运动,打点计时器同时开始工作,在纸 带上打出一系列的点。至于之后计算每点的瞬时速度及各段 平均速度则不一一详述了。实验过程中,有些学生总是不能 理解实验测速的原理,为了便于学生领悟,我详细讲述了公 路上限速测量仪的工作原理,结合实验过程教学,学生两相 印证,很快便理解了实验中蕴藏的物理知识。
可见,生活中处处显露出物理的影子,生活中很多习以 为常的体验都能在物理学中找到依据,因此,在进行实验教 学时,决不能把实验内容禁锢在实验室和课本组成的小世界 中,教师应当积极在实验教学中渗透生活体验,在学生已有 的知识背景中添加新知识,让新知识、新概念变得更加易于 接受。
二、日常工具,改进装置 当你剪指甲时,想必只会关心指甲刀是否锋利,是否美 观,而不会研究其中的杠杆原理:当你骑自行车时,也只会 在意车子骑起来省不省力,漂不漂亮,而不会停下来观察力 臂原理在车子中的体现:当你看到修车师傅用千斤顶将汽车 顶起来时,肯定也不会想拆开看看小小的机器如何能够在人 力发动的情况下发挥出如此巨大的力量……其实我们日常 使用的工具中都潜藏着大学问”,生活中的一些常见工具, 其形状除了起到美观作用外,大都有其力学依据。因此,在 进行物理力学实验教学时,利用这些小小的工具就能为实验 教学加分不少。比如,我在进行人教版高中物理必修1第三章《相互作 用》的教学时,引导学生做过一个探讨滑动摩擦力与哪些因 素有关的实验。实验过程如下:1.让小车在桌面上匀速直线 运动,此时摩擦力和弹簧秤的拉力平衡,摩擦力的大小即是 弹簧秤的示数F,;
2重复实验,让同一辆小车分别在棉布、 毛巾上做匀速直线运动,记下弹簧秤的示数F2、F3;3.在小 车上面加一个砝码,再用弹簧测力计拉动木块,使它在桌面 上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数F4。
为了让学生更加容易理解摩擦力的大小与什么有关,我 举了生活中的一些小例子帮助学生理解,比如,指甲刀有一 块比较粗糙的地方,以便除去剪指甲之后的毛刺:为了防滑, 登山鞋在鞋底做了一些凹凸不平的花纹:砂轮为了提高磨削 效率,表面异常粗糙,等等。学生以生活中的实例为参考, 很快明白了摩擦力大小与什么相关,且记忆更加深刻。
生活中最常见的工具,其形状和结构往往历经无数次的 改变,之所以成为今天这样的形状绝非偶然,往往透露着力 学知识,引导学生将熟识的工具与物理科学融合到一起,必 将对学生的学习产生助益。
三、家用电器,融入实践 学生在学习力学知识、做力学实验时,往往能依据自己 的切身经历和体会,较好地理解其中的理沦知识和实验原理。
但学生在学电学内容时,却因其抽象和难以理解的特性,有 一种不得要领的感觉,在做电学实验时,更是只能依照书本的步骤操作,不能对实验内容有透彻的领悟。有鉴于此,电 学实验应当进行教学改革,以一种学生更容易接受的方法实 施。笔者在教学时发现,在教授电学内容时,融人家用电器 的知识对学生学习电学知识,理解电学实验有不错的效果。
比如,我在进行人教版高中物理选修3-1第二章《恒定 电流》的教学时,组织学生进行了.用伏安法测电阻”实验。
实验过程如下:1.断开开关,按照电路图连接电路:2将接 入电路的滑动变阻器阻值调到最大:3.检查无误后,闭合 开关S,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应的电流 表、电压表的示数并填入表格中:4.断开开关,计算定值 电阻R的阻值并算出三次阻值的平均值,填入表格。电路图 如教材所示,这里就不直接展示了。为了让学生理解变阻器 的功用,我列举了生活中的一些能够改变用电器功率的电器, 如台灯、电冰箱等,然后详细讲解了这些电器的工作原理, 学生听后,对变阻器兴趣大增,实验时无不全身心投入,为 实验课顺利进行营造了良好的氛围。
电学实验原理抽象,且因电的危险性,学生对电器的工 作原理知之甚少,教师在组织电学实验时适时引入家用电器 知识,巧以点拨,可以让学生对生活中的一些体验有一种豁 然开朗”的感觉,对激发学生实验热情,领悟实验原理有较 大助益。
四、课后延伸,畅想未来 实验教学的意义不仅在于帮助学生体悟科学知识,深化理论理解,还在于培养学生探索创新能力,提升实验素养:
短短几节实验课自然难以完全实现这些目标,教师须善加引 导,将物理实验延伸到课后,让学生在脱离书本的详细指导 和教师的从旁引导的情况下,独立进行实验,自己弄清实验 原理,设计实验步骤,在不断解决问题的过程中提升探索创 新能力。当然,培养学生的独立实验能力绝不是不管不顾、 听之任之,学生是否会在课外进行实验探究全凭自觉,教师 要多元引导,激发学生主动实验的热情,全面提升学生的实 验素养。
比如,在人教版高中物理必修1第一章第三节《运动的 描述——速度》教学即将结束时,我对学生说?在本节课的 学习中,我们了解了速度的概念,那么,生活中有哪些事和 速度相关呢?”有学生说,每天马路上来来往往的汽车行驶 时有不同的速度:有学生说,每天放学回家时,骑自行车有 速度:还有学生说,我们平常行走时也有速度。我说:“这 些速度到底是多大呢?为了测量方便,请同学们课下测量一 下高中生行走的速度。”学生每天都在走路,却从来不知道 自己行走的速度是多少,听到这个提议,他们顿时感到好奇, 于是在课后,他们互相合作,通过测量行走一定距离所花的 时问得到平均速度,为了得到相对准确的数值,他们还综合 了多人的实验数据,以平均值为最终结果,并自发地分别测 量了男生和女生的速度。实验虽简单,却极大地点燃了学生 探索未知真相的热情,为学生以后自己创设实验埋下了伏笔。在教材为引导,教师讲解为补充的实验环境下,学生对实验 理解的薄弱环节往往很难暴露出来,而让学生独立主导实验 的全过程,则能有效解决这一问题。课外实验是全面提升学 生实验能力不可或缺的一环,教师应予以足够重视。
重理论轻实践在当今的高中物理教学中绝不是个别现 象,在应试教育的背景下,很多学生甚至教师都没有对实验 给予应有的重视,使得实验课常流于形式。这种错误的风气 需要无数物理教师奉献智慧和精力,改革实验教学,用精彩 的课程吸引学生,当学生在实验中受益时,便能扭转这一不 正确的学风。希望以上教学方法能够给广大物理教师以有益 的启发。
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