第一篇:高二物理实验论文
高中物理实验教学探究
摘要:实验教学是物理教学的重要组成部份,而实验考核是提高学生物理实验理论知识水平和动手操作能力的关键,如何行之有效的进行高中物理实验考核,推进素质教育、是我们中学物理教师面临的重要课题。
从教学现状和大量调查材料来看,要切实提高高中物理教学质量,由应试教育转向素质教育,提高学生的观察,实验能力,分析概括能力和动手操作能力,培养学生良好的实验习惯,科学严谨的实验态度,必须进行物理实验。
物理实验及其教学是物理教学的一个重要内容,方法和手段;实验教学与理论讲授相配合,有利于学生对物理概念和规律的正确建立,深刻理解和巩固掌握;实验教学有利于调动学生的主观能动性,是发展学生智能的重要途径;实验教学是帮助学生树立正确观点,养成科学态度和科学作风的有效措施。
一、实验验证规律,突破教学难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验事实的探讨和验证.物理实验能够创造出确实的,排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境下,在教师的启发下,通过观察,思考获取最典型的物理环境,通过最简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,这对中学生来说,可对物理基础知识获得比较深入,牢固的掌握和初步的运用。例如,“楞次定律”历来是高中物理教材中的重点和难点,为突破这一教学难点,在课堂上让学生都有一套仪器,把教师单一演示实验变成每个学生的探索性实验,采用边教边演示实验的方法,通过教师引导,启发,由学生自己总结出“楞次定律”。这样不但使学生加深了楞次定律的理解,也有效地提高了教学效果。
二、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识,开阔视野,推动学习的一种内部强劲的动力.因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生去研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
高中物理课本中有许多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基
础上的。如高二册“法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小”一节中,法拉第电磁感应定律的得出是建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,导体和磁体发生相对运动,闭合电路的磁场发生变化,从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样,学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律,并且对这一定律的理解极为深刻。
三、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
1、转换法。物理学科是一门精确的定量化的学科,在物理实验中需要准确地测定物理量,但许多物理特征,过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。高一册物理教材中体现转换法的学生分组实验有“研究匀变速直线运动”,该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度a,是根据在各个连续相等的时间里的位移之差s与a之间满足关系Δs=s4-s=s5-s2=s6-s3=3aT2,把对a的测量转换为s与T的测量。
2、比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中,从而来探索物理规律。在高一册物理教材中,“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较,从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动,在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
3、控制法。在高中物理实验操作过程中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这种方法称之为控制法(或控制变量法)。例如,在研究物体的加速度跟物体受的外力及物体的质量之间的定量关系的演示实验中,为了弄清楚外力F,质量m两个因子中的每一个分别对物体加速度a的影响,必须这样来进行实验:在m一定的条件下改变F,考察a—F之间存在的函数关系;在F一定的条件下改变m,考察a—m之间存在的函数关系.上述研究方法就是控制法的典型例子,由此可见,控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。事实上,在实验教学中,我们都必须适当地控制实验的条件,又如在高一册“向心力,向心加速度”
这一章节中,用向心演示器进行演示实验时进行这样的操作:在半径r和角速度ω一定时,考察向心力F与质量m的关系;在质量m和半径r一定时,考察向心力F与角速度ω的关系;在质量m和角速度ω一定时,考察向心力F与半径r的关系;从而得出匀速圆周运动向心力的公式F=mrω2。在上述实验操作步骤中,控制条件是为了创设有利于物理规则推导的物理环境,突出反映研究对象本质的物理量间的关系,以进行有目的研究。
4、留迹法。在物理实验中,有些物理现象瞬间即逝,如运动物体所处的位置,轨迹或图象等,用一定的方法把这些物理现象记录下来,然后通过测量或观察来进行研究,这就是留迹法。高一册物理学生分组实验“研究匀变速直线运动”和“验证机械能守恒定律”中,就是通过纸带上打出的点记录下小车和重物在不同时刻的位移,从而求出小车的加速度和重物的速度;又如在“平抛物体的运动”教学中,利用闪光照相记录自由落体运动和平抛运动的轨迹来研究物体平抛运动所遵循的物理规律.上述两例都是在物理实验中采用了留迹法。
科学的实验方法,本身就是要求具有实事求是的态度.在实验教学中要严格要求学生尊重事实,忠于实验数据,反对弄虚作假;要求学生认真对待实验,踏踏实实地进行实验操作,逐步养成按科学规律办事的科学态度和科学作风。
第二篇:物理实验论文(推荐)
物理实验论文
两个学期的物理实验告终了,本人十分受益。虽然过程很坎坷,实验报告很繁琐,但是回头一想,那种过程真是十分的美妙,可以感受到在我们先前的伟大科学家们探索真理的过程和对追求真理的严谨态度,令人崇敬。
学理的人都知道,大学物理实验是高等院校理工专业的基础课程,目的在于培养学生掌握实验的基本理论,方法和基本操作的技巧;培养学生严谨的思维能力,创新和探索精神,特别是与现在科学技术发展相适应的能力;巩固和加深对课堂知识的理解。这对于我们将来处身社会从事实际工作有很重要的作用。
对于参与实验的我们,不得不分享我们进行实验的基本过程。首先,养成课前预习的良好习惯,能使实验事半功倍,赶上吃饭时间。实验时,为了在规定的时间内快速高效地完成实验,需要认真地预习,才能在课堂上更好地学习,收获更多,掌握更多。实验前,老师提前通知我们将要做的实验课题,然后我们自行预习,弄清所进行实验的总体过程,实验目的,实验原理,以及将使用的实验仪器。重要的是要认真阅读实验仪器的工作原理,性能,正确操作步骤,特别要注意那些可能对实验器材造成损伤的事项。然后认真做好预习报告,包括目的,原理,仪器,操作步骤,数据表格,思考题等。预习思考题是加深实验内容或对关键问题的理解,有助于提高实验质量。
其次,上课时,要认真听老师的预习指导和讲解,记下老师所讲的重点内容,避免实验是犯太多错误,影响实验时的情绪和探索真理的激情。实验时,提倡自己动手操作仪器探索,这能培养独立思考和解决问题的能力,而若太多人参与,就会存在依赖性,使得能力特别强的学生独占鳌头,让原本跃跃欲试的其他同学目睹实验过程,从而失去实验兴趣,得过且过,随随便便应付了是,违背实验室的宗旨。
在这两个学期中,我们完成了大学物理实验(上)和大学物理实验(下)的一些实验,但不是所有实验,因为毕竟实验的内容要与所学的专业沾边。例如,我们信息学院的学生就要求对示波器,数字万用表等与电和信号相关的仪器都要十分熟悉。在做第一个实验时,我们充满了好奇和忧虑。由于时间匆促,我没能认真做好预习,就随便在实验指导书中随便择其一二抄下去,老师一看就知道是抄的,并不是预习之后,根据自己理解写出来的,结果严格要求我在一旁重新预习。由于我们第一个做的实验就是半导体二极管伏安特性的研究,指导书上面有好多以前没接触过的内容,例如什么是PN结,PN结怎样形成,PN结有什么特性等等。一边听着老师的讲解一边有要看着指导书里面的内容,吃了不少苦头,云里雾里的,然后又不清楚这些跟这次实验有什么联系。。。
课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。常需要操纵或调节的器件,应该放在便于操纵的位置上。一些电学实验仪器部件较多,首先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上,然后再连线。实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态,在安装和调整仪器时还不能使用书本这些本身就不稳定的物品做垫块,否则容易造成测量数据的分散性,影响实验质量,并且容易在成实验仪器的损坏。在的过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事。读数时,切忌操之过急,应耐心反复观察,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的纪录,首先应在预习报告上设计好记录数据的表格,数据表中的栏目排列顺序应与操作步骤的顺序合理配合。方便自己可以随
时将数据按顺序填入表中,也可以随时观察和分析数据的规律性。刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格,将数据随便的记录在一张纸上,结果发现整理数据时会出现很多混乱和错误,尤其是数据比较多的时候,比如在做《扭摆测量物体转动惯量》实验时,由于实验前未提前设计好表格,数据记录得很随便,很乱,处理时很困难。后来汲取了教训,在实验前根据所要测的物理量和实验步骤设计好数据表格,在实验记录时和处理数据时轻松了不少。实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯。预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量。
在实验操作完成后,应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。在这一学期中我们学到的处理数据的方法有:
1.平均值法:算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
2.列表法:实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
3.作图法:选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。
描绘图像的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。
4.逐差法:选取至少4组数据进行逐项作差,求取平均值的精度更高。通常情况下,这种处理方法比平均值法要精确,更有说服力。
撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻炼,实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释,实验中所遇到的问题以及解决方法,实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,误差的大小,最终得出的结论,对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。
这次的物理实验对我们来说受益匪浅,包括现在正在开始做的电路分析基础实验,也是得益于物理实验这门课的锻炼,才不会手忙脚乱,无从下手。半导体二极管伏安特性的研究,霍尔磁应法测量磁场,示波器原理和使用,拉伸法测量杨氏模量等等看似很复杂很难上手的实验,现在再让我做一遍,一定手到擒来,精益求精地做得更完美。只可惜,实验结果已经印在我脑海里了,就像一篇知道结局的小说,看了也没意思一般。
最后,对于实验室,我想提出几点建议。
1、应该跟上时代的步伐,实验仪器需要定时更新和维修,才能更准确地获得实验结果,这样才能获得更准确的实验结果,让学生更好地听懂实验步骤。
2、这两年学校扩招学生,学校教学资源很紧凑,学校占地面积本来就少,实验室的实验器材根本不够用,学校应该适当增加,而不是把经费大量耗在网球场的数量上。
总之,大学物理实验让我收获颇丰,同时也让我发现了自身的不足。在实验课上学到的,我将运用到其他中去,在今后的学习和工作中不断提高,克服那些不应成为学习、获取知识的障碍,在无私的学习和奉献中实现自己人生的价值。
第三篇:物理实验论文
关于中学物理实验的改进
褚双甜
08221051 经过一学期的中学物理实验课的学习,我对实验室中的中教法实验有了一些改进的想法,也尝试着对中学的其他实验进行了研究并对部分实验进行了改进。这些让我对中学物理实验的教学有了更深层次的理解。
一、对实验室中的中教法实验的几点改进想法。1.测量单摆周期实验的改进
本实验主要误差来源是测量单摆的周期。由于人的反应时间对摆球的起、止位置判断上存在误差,使测量结果不够精确,教材中采取多次测量取平均值的办法虽然使误差减小,但是又出现了一个问题:由于要测量多个周期所用的时间,实验时间变长了,单摆可能变成了椭圆锥摆,而实验中又很难判断它是否变为椭圆锥摆了,将会给实验结果带来一定的误差。在不改变教材中实验原理及实验过程的前提下稍加改变使实验误差减小并能很容易判断单摆是否做椭圆锥摆。具体做法如下: 1.1实验原理
利用白炽灯照到摆球上,则摆球在地面上就形成影子,白炽灯泡在摆球平衡位置斜上方大约10 cm 处,摆球平衡位置距离地面大约50 cm 处,通过观察地面影子往复运动的时间是单摆的周期,而通过几何知识知道影子的振幅要比摆球的振幅大得多(如图1),即使同样的反应时间,误差要比原来小得多。若在小球影子的轨迹上画出一条直线,就很容易判断摆球是否做了椭圆锥摆,即当小球的运动偏离所画的直线,在地面上的轨迹形成椭圆。则说明小球受到空气或其他影响不再做单摆运动,而做圆锥摆运动了。1.2 实验器材
铁架台 2 个,60W 白炽灯泡 1 个(含灯座、导线等),摆球,摆线等。1.3 实验装置及过程
图1
①一米左右的摆线穿过摆球固定在铁架台上,连结好导线的灯泡固定在另一铁架台上。并且把它们放在桌面边缘,使摆球和灯泡伸出桌面(如图 2)。
②打开白炽灯泡,观察摆球在地面上影子的平衡位置,并用粉笔在地面上标记出来。
间相同的情况下, 位移 S 和加速度a 成正比, 比较小车的位移S 就可以比较它们的加速度a, 分析数据得出, 两辆小车所受拉力之比为 2∶1, 两辆小车的加速度之比也为 2∶1。
改变两只砝码的质量比为 3∶1, 重做实验, 可得出两辆小车的位移之比为 3∶1。即两辆小车所受拉力之比为 3∶1, 它们的加速度之比也为 3∶1。这表明, 在小车质量不变的情况下, 小车的加速度a与所受的拉力F成正比。②研究小车的加速度与小车质量的关系。
还用前面的装置, 这次两辆小车系质量相同的砝码, 在其中一辆小车上放砝码, 使两辆小车质量比为 2∶1, 让两辆小车从斜面同时自由上下滑, 多次实验, 让两辆小车同时达到斜面底端, 记下两辆小车发生的位移, 可以得出, 两辆小车位移之比约为 1∶2, 1根据公式Sat2可知, 在时间相同的情况下,位移 S 和加速度a成正比, 比较小车的2位移 S 就可以比较它们的加速度a, 分析数据得出, 两辆小车所受拉力相同时, 它们的质量比为 2∶1 时, 两辆小车的加速度之比为 1∶2。
改变两辆小车质量比为 3∶1, 重做实验, 由实验数据可得出,它们的位移之比为 1∶3, 这表明, 在拉力不变的情况下, 小车的加速度a与小车的质量m成反比。
2.2双车法改进后优点:
①易于操作, 本实验避免了用夹子来控制小车的运动。②主题突出, 实验现象明显, 演示效果好, 容易引起学生的兴趣, 可做到师生互动(让一些学生上讲台自己动手做,找位移的关系)。③教师操作轻松、方便、省时省力。
2.3注意事项
①本实验中平衡摩擦力比较费时间, 但决不能省略。②本实验在改变小车质量时, 没有再次平衡摩擦力, 主要是为了节省时间, 但这样误差较大。③可在小车的前端和橡胶垫各钉一个图钉, 这样小车与橡胶垫相碰时能发出声音, 便于观察两辆小车是否同时到达。④同时放小车是本实验成功的关键, 两只手要配合好
二、对中学教材中光的折射实验的改进
中学物理教材光学部分都出现过这样一个实验:把一枚硬币放在一个不透明的杯子底,使眼睛或正投的摄像头从杯口刚好看不见硬币。然后向杯中倒入水,便看到了硬币。在实际操作中有这样一些不足之处:①向杯中倒水时硬币容易移位。②只能单向操作,不能使硬币从无到有,从有到无。③课堂上演示时,水可能不慎洒在操作台上。为此,我做了些改进,克服这些不足 1.制作步骤
①取一不透明容器(我们用的是塑料暖瓶盖,其他容器也可以,但壁要薄一些),在其侧壁底部打一孔,利用接线香蕉头插孔插入,用螺母固定(露在外面的部分稍长一些),螺母周围用 502胶水粘牢,以防漏水。如图 1a。②在容器底部粘一塑料防水图片。如图 1b。③取一空矿泉水瓶,取下瓶盖,在瓶盖上打两个孔,用接线香蕉头插孔固定。如图 1c。
第四篇:物理实验论文
“每一个时代的理论思维,都是一种历史产物,在不同的时代具有非常不同的形式,并因而具有不同的内容”。随着新课程改革的推广,培养学生的能力,特别是学生的创新能力,越来越引起教育工作者的高度重视。教学过程由原来的教师教什么,学生学什么,逐渐向自主、合作、探究的学习过程转变,也就是说教学过程应该而且必须成为在教师的组织引导下,学生通过自主、合作、探究知识,发展潜能,形成科学的世界观、人生观和价值观的过程。因此各门学科应该重视学科思想和方法的渗透,如果一个人具备了相应的学科思想,获得了学科研究的方法,就会具备创新的能力和终身学习的动力。物理学究其发展而言,与数学、哲学、化学、艺术等有着密切的联系,因而蕴含着丰富的学科思想和方法。
1、物理学中蕴含的哲学思想
物理学和哲学相互促进相互发展,物理学为哲学思想的建立提供了事实依据,哲学对物理学的发展具有指导作用。物理学的教学过程就是以观察和试验为基础,进行科学的分析和抽象,归纳得到规律性的认识,然后再把规律运用到实践中去,正是实践——理论——再实践的辩证唯物主义的认识论。
1.1、物理教学要使学生树立辩证的思想,学会“一分为二”的看问题。但是物理学毕竟与哲学不同,教学中不能刻意去追求,应该蕴辩证法于教学过程中。如在教学《导体和绝缘体》一节时,教师一开始可以创设情景设置如下疑问:能否用塑料做导线的芯?然后指导学生围绕这一问题进行实验,研究那些物体容易导电,那些物体不容易导电。从而学生把物体分成两类:导体和绝缘体。此时要提示学生课堂一开始提出的疑问,学生自然会明白塑料是绝缘体,不能做导线的芯。然后教师演示玻璃达到红炽状态导电的实验,得出绝缘体和导体没有绝对界限,条件改变了绝缘体就可以导电了,再问塑料能否做导线的芯?学生自然有了更深的认识。再介绍压电陶瓷、导电塑料等新型的导电材料。这样在潜移默化中渗透了辩证的思想,而且还能激发学生强烈热求知欲,有助于学生创新思维的培养。
1.2、“对立统一规律”是宇宙中的根本规律,也必然存在于许多物理过程中,因此在中学物理教学过程中要注重渗透这一观点。例如关于水的蒸发,其实质是水的液气两态的转变过程,既存在着水转变成水蒸气的过程,又同时存在着水蒸气转变成水的过程,如果前者占优势,则水转变为水蒸气,如果后者占优势,则水蒸气转变成为水。如果两种过程呈均衡之势,则系统中水和水蒸气共存,并且处于动态平衡之中。在再如作用力和反作用力,也体现着“对立统一规律”。如果学生具备了这一思想,就会正确认识力的作用是相互的。教学过程中如果只简单的讲授知识,而不去挖掘其蕴含的“对立统一规律”,就无法使学生领会到物理现象发展和变化的过程。忽略了过程只看结果,就违背了物理学的认知规律。
1.3、事物是普遍联系的这一哲学思想,推动了物理学的研究与发展,哲学的思想对物理学的研究起着指导作用。例如:冥王星的发现就是基于万有引力定律,定律认为力的作用是相互的,事物之间是普遍联系的,当科学家们观测到海王星的实际运行轨道与用万有引力定律计算出的轨道不符时,大胆推测了太阳系还存在着第九颗星星。再如:能量守恒定律的学习,空中匀速下降的降落伞,竖直下落的乒乓球,最后都静止在地面上,他们的机械能都消失了吗?基于事物是普遍联系的认识,才能知道能量可以相互转化的规律。
2、物理学中的等效思想
等效即效果相等,它是理解物理概念和规律,解决物理问题的重要方法。
2.1、运用等效法可以加强对物理概念和规律的理解。合力的概念是一个力的作用效果与几个力的作用效果相等,那么这个力就是这几个力的合力。这是最具代表性的等效,因此在教学时只要引导学生用等效的思想去理解合力及力的合成,就会收到意想不到的效果。从而对后面学习的浮力——等效于压力差,也就会迎刃而解了。另外,质点和刚体也是等效思想在物理学中的具体体现。可见等效在物理学中是非常重要的一种思想和方法。
2.2、等效的方法可以将复杂的问题简单化。在电学中就可以用等效电阻将复杂的混联电路简化。例如下图:已知R1=8Ω R2=2Ω R3=2Ω
R4=4Ω;求总电阻。
我们就可以用等效的想法求出最后R=4Ω。
再如,下面这道物理竞赛试题:在一个半径为R,密度为ρ的均匀的薄铁片上,挖去一个半径为r的圆,并且小圆与大圆相内切,请找出剩余部分的中心的位置。此题看上去无从着手,但是用等效的方法,就可以做到化繁为简。
我们可以连接两个圆的连心线,一定经过公切点A,并交大圆于P。
那么如果以大圆的圆心O2作为支点,就可以把此题等效为
杠杆的平衡问题。如果设剩余部分的质量为M,重心在C处。
小圆部分质量为M1,重心必然在圆心O1处。则有
M1gO1O2 = MgO2C
问题迎刃而解。
3、观察和实验是研究物理学的基本方法
物理学是一门以实验为基础的学科。观察和实验是获得
感性材料,探索物理规律,认识物理世界的基本手段,也是检验物理理论真理性的唯一标准。
3.1、观察,主要是指人们对于物理现象在自然发生的条件下或者有目的的实验下,进行考察分析的一种方法。伽利略在观察教堂里的挂灯,随风摆动的等时性而发明了钟摆;牛顿因为观察自由落体,而发现了万有引力;居里夫人锲而不舍的观察实验,而发现了镭的放射性。观察不应该是无目的的,而应该是有意识的、长久的、借助仪器和工具进行的。观察中还应该排除干扰,发现现象后面的本质的规律。
3.2、观察有了收获就应该用实验去验证。实验就是借助科学仪器和设备,甚至自己制造仪器,设法控制或者模拟物理现象或者过程,在有利的条件下研究物理规律的方法。而物理实验中最常用的思维和研究方法就是控制变量法。所谓控制变量法就是在研究一个因素与多个变量之间的关系时,有意控制其中一些变量固定不变,研究其中一个变量与因素的关系,例如在研究影响电阻大小的因素时,电阻与导体的材料、粗细、和长度有关,如果我们研究电阻与材料的关系,就可以有意识的控制导线的粗细和长度。即可以取相同粗细、同样长度的铜线和镍铬合金线来进行实验。如果学生掌握了这种基本的方法,对于提高实验操作能力,有很大的帮助和促进作用。
另外,观察和实验还应该注重培养学生严谨的科学态度和科学精神,使之实事求是。因此实验是应该让学生养成尊重实验事实、尊重科学的习惯。教师要告诉学生每一个物理规律的发现都不是一帆风顺的,科学家们不知道做了多少次实验,品尝过多少次失败。失败乃成功之母。学生养成了良好的实验习惯和一丝不苟的工作作风,也许会在将来的某一次实验中因为不放过一个不同的数据而有重大的发现呐!
诚然,物理学中还蕴涵着很多学科思想。每一种学科思想都对应着一种方法,只有在教与学的过程中渗透这些思想和方法,对学生进行潜移默化的教育作用,就能收到意想不到的效果。学生具备了这些思想和方法,才真正学会学习。他们会用这些方法指导自己的学习,进行科学研究。
江泽民同志说过:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力”,渗透学科思想和方法是当今素质教育的要求,是教育理念的转变,是时代的呼唤!
第五篇:高二物理教学论文
浅谈探究性物理实验教学
高二物理
黄林欢
科学探究是物理课程的重要内容,它贯穿于物理教学的各个环节。在新《物理课程标准》中占有关非常重要的地位。而实验探究是科学探究中的重要组成部分。因此探究性物理实验教学在中学物理教学中也占有相当重要的地位。本文主要根据实践体会,谈谈如何进行探究性物理实验教学。
一、重视课程改革,掌握探究性实验的特点和设计要求
传统的学生实验都是在新课学习之后安排时间进行的,属于验证性物理实验,且都只强调对实验基本技能的培养。在新课程改革目标中,尤为重视对学生探究能力的培养,致力于改善学生的智能结构,激发学生的创造精神。
探究性物理实验教学有如下特点:一是探究物理规律并培养学生基本的实验操作能力;二是让学生经历探究过程,学习科学研究的思想和方法,对学生进行情感教育;三是能充分体现课堂教学中学生的主体地位,教师的主导作用。
探究性实验的要求是在教师的提示启发下,学生自己研究课文,确定实验课题,进行猜想,设计实验方案,选择实验器材,进行实验和对实验结果进行分析、推理,最后得出结论。为此,教师事前要做好安排,准备可供选择的实验器材。
二、从“提”、“学”、“练”三个环节入手,做好探究性物理实验 中学物理应培养学生的实验能力,具体表现在以下几个方面:
(1)实验的基本技能 ①明确要求,准确选用仪器进行实验的能力;②从实验中观察物理现象的能力;③测量和分析、处理数据的能力;④从实验中抽象出物理规律和验证理论的能力。
(2)实验的初步设计、探究能力 ①发现问题,进行科学猜想的能力;②合作讨论,对猜想和假设进行初步的分析能力;③根据需要,进行实验方案设计的能力。
为了使学生更好地从实验观察中形成概念,认识规律和培养能力,我们经多年的教学实践,体会到必须抓好“提”、“学”、“练”几个环节有目的、有计划、有步骤地做好探究性物理实验教学。
所谓“提”,就是根据目标,提问能激发学生兴趣和思维的疑点;提供可选择的仪器;提示实验手段、思路。
所谓“学”,就是在教师指导下学生预习、阅读课文,进行思考。明确要进行探究的实验课题、实验原理,了解器材性能、使用,进行猜想或假设,设计实验方案。这些环节还包括教师的引导、小组分组讨论。
所谓“练”,即学生动手实验,这是实验课的中心环节。要求学生正确安装、安全操作并了解和掌握“控制条件、变量”,以找到各种因素之间的必然联系的思想方法和实验手段;正确观察、量度和整理、分析数据,从复杂多变的过程中剖析现象之间的因果关系,从而认识现象的本质特征,并抽象出物理规律。
三、物理探究性实验教学应注意的问题
1、要立足于学生的发展,努力体现“探究”的过程性
实验探究重点强调的是“探究”,而不是验证。要大胆放手,让学生独立思考、积极动手、动脑、动口,相互交流合作,全身心的参与到学习活动中去,这样学生才能真正理解、掌握知识技能。学习的情感各意志,学生的主动性、独立性,严谨的科学态度,及勇于探索和坚持真理的精神才能得到培养。教学实践会面临着探究时间的问题,为了完成教学任务,学生总是匆忙做完实验,在实验的过程中没有思考、发问和批判的时间,那么我们可以在教学中根据探究的内容设置两课时或多课时。第一课时,创设情境激发学生发现并提出所要探究的问题让学生提出猜想、假设、充分讨论并引发学生通过实验和讨论发现新的问题。
2、要恰当地运用分组讨论,努力体现教学的全体性
课堂讨论是实验探究教学中的重要环节,也是促进师生双向交流,培养学生创新能力的有效学习方式。在全班集体讨论时往往可能有一部分同学没有发言的机会均等,这就需要通过分组讨论来弥补。分组讨论时,教师针对不同的学生的实际情况采用同一层次的与不同一层次的分组方式交叉进行,使全体学生受益。
3、要积极营造融洽、合作的教学氛围,努力体现课堂的民主性
教师要关爱每个学生的成长和发展,要宽容大度,努力成为学生的良师益友。建立和谐的师生关系,活跃的课堂气氛,高涨的学习情绪,竞争的学习机制,已成为现代教育理论新要求的教学过程要素。