中学物理实验室工作总结(精选11篇)
我校物理实验室在市装备站和校领导及物理教研组全体教师的关心、配合下,实验室管理工作取得了一定成绩。在某些方面可以说是上了一个新台阶。作为实验室管理人员来说,也从思想到行动,从理论到实践等方面取得了一些进步。
我们认真学习了《河北省中小学标准化实验室建设标准》、《河北省普通中学标准化实验室检查验收标准》和《唐山市中小学实验室建设先进单位评估细则》。充分认识到评估的重要性。进一步规范了实验室建设,制定了各项合理的管理制度。提出了实验室的工作目标:常规工作制度化,仪器管理规范化,实验教学信息化,教具装置创新化。以评促建,以评促改,把实验室工作推向了一个新水平。
我校为了使物理实验室能够达到河北省标准化实验室的标准,对物理实验室进行了改造,把原来的学生实验桌、教师演示实验桌、仪器室仪器橱全部换成标准的实验桌和橱,使物理实验室、仪器室焕然一新,达到了标准化实验室的标准,满足了学校物理学生分组实验的需要。
在加强建设实验室硬件的同时,我们也加强了实验室的软件建设,制定了《实验教师岗位职责》、《学生实验守则》、《仪器管理制度》、《安全卫生制度》、《赔偿制度》,根据物理教学大纲制定《学期实验教学计划》、《实验周日程表》,做到实验预定有《实验通知单》,教师演示实验有《演示实验情况登记表》,学生实验有《学生分组实验登记表》、《学生分组实验情况登记表》,教师出借仪器有《出借仪器登记表》,仪器损坏维修有《仪器维修登记表》,学生损坏仪器有《赔偿登记表》,根据实验情况做好《实验教学总结》。
以教学为中心,以提高教学质量为目的,加强实验教学环节。随着新课程的实施,实验教学任务量不断加大。在设备尚少的情况下,我校实验室充分利用现有资源,加班加点,保证了实验教学的顺利进行。全年共完成演示实验:70个,学生实验:58个,演示实验率和学生分组实验率达到了100%,同时加强学生的实验基础技能,专业技能,综合技能的训练,为提高教学质量做出努力。
加强仪器设备管理,充分发挥仪器、设备的利用率,完好率。我们在仪器、设备管理方面做了大量工作,及时地做好仪器的征订、仪器的入库、仪器的报损和赔偿等工作,经常做到对仪器的清点、整理、除尘,对损坏的仪器及时进行维修。做到账目与橱卡相符,橱卡与物品相符,利用电脑做好电子帐册,使固定资产管理,步入科学管理,现代化管理的轨道,在每学期结束前,学校进行的校财产检查中都得到校领导的好评。
提高自身素质和业务水平,适应新任务、新形势发展的需要。我们十分注重自身素质和业务能力的提高,不断适应新的形势发展和新任务的需要,认真学习《实验教学与仪器》和《教学仪器与实验》等杂志上有关实验室建设和管理的先进经验,对一些演示实验和学生分组实验进行了一些改进,并自己制作了一些教学仪器。
一、物理实验室开放的目标和意义
开放物理实验室是以培养学生创新素质、实现学生个性发展为目标的。我们所提倡的素质教育是以创新教育为核心的, 其主要内容就是学生创新能力的培养。而学生创新能力的培养, 离不开学生科学实践活动。在中学, 物理实验室是学生实践活动的主要场所。所以我们开放物理实验室就是要让学生积极参与实践活动, 学生通过亲自参与, 不断发现问题, 分析问题, 并找到解决问题的办法, 因而达到培养学生创新能力的目的。
开放物理实验室是学生个性发展的需要。传统物理实验, 往往以教师为中心, 学生根据教师的讲解或实验指导书上的步骤进行实验, 抑制了学生探索的兴趣和欲望。但开放物理实验室则为培养学生的创新能力创造了条件, 调动了学生主动参与的积极性。这样学生的创新潜能得到充分挖掘, 学生的个性得到充分发展, 创新能力得到提升。
二、影响物理实验室开放的因素
当前, 合理开放物理实验室培养学生的创新素质, 已是我们的必然选择, 但是, 受传统教育思想的影响, 开放物理实验室有仍诸多制约。
1.学生主动意识淡薄、积极性较差, 直接影响了物理实验室的开放工作。有些实验教师的观念依然保守, 没有重视学生的主体地位, 学生仍处于被动参与实验的状态。
2.物理实验教师的学历层次和整体素质不高, 严重影响实验室的开放。许多实验员实际上只是仪器保管员, 根本谈不上维修仪器、设计准备实验、指导学生实验等工作。
3.物理实验资源相对匮乏制约着实验室的开放。许多物理实验室实验仪器设备不齐, 实验仪器精度不够, 陈旧老化。在实验中, 学生常常因为仪器不够, 共用一台 (套) 实验仪器设备。物理实验耗材数量也无法满足学生在不同项目中对实验耗材的需求。
三、有效开放物理实验室的策略
为了充分发挥物理实验室开放的作用, 推动创新教育的发展, 针对物理实验室开放中存在的问题, 我们可以有以下相应的策略。
1.培养学生探究兴趣, 做好学生的宣传工作
兴趣是激活学生内因的基本因素, 为了让学生能主动求知、探索, 应让学生对实验项目产生浓厚的兴趣。合理有效开放物理实验室, 激发学生的探究兴趣, 教师需要改变教学观念, 把学生放在主体地位, 不要过于依赖教师, 同时, 教师还应注意与学生建立平等互动式关系。在实验中, 以引导为主, 将问题和难题抛给学生, 使学生发挥主观能动作用, 随时发现问题, 并设法解决问题。为调动学生参与的积极性, 可以在实验室开放之前做好宣传工作, 可以在校园显要位置贴出向学生开放实验室的通知以及相应的实验内容, 将实验开放的目的、意义用生动有趣的形式向学生讲清楚, 还可以向学生介绍实验室开放的要求、计划安排, 让学生有充足的时间对实验室开放工作有初步了解, 在此基础上, 让学生根据自己的兴趣选做实验项目。
2.实验内容要力求能满足学生多层次的需求
好的实验内容是实验室有效合理开放的关键因素之一。因此, 实验内容的开发要注重学生的实际情况, 注意课内课外相结合, 逐步提高, 既不能脱离实际、一味求高, 也不能只局限于一些基本实验, 最好能建立一个系统完备的开放实验题库, 方便教师和学生选择。
实验时可选取师生感兴趣的实验内容, 让学生动手做自己想做的实验, 这样的实验效果远比课堂上的观看要好得多。学校也可专门设置探研性准备室, 开展一些拓展性实验, 鼓励学生大胆探索, 勇于创新, 鼓励学生在原有实验的基础上, 自己设计实验, 探索解决问题。
3.对实验室的开放工作, 学校领导应该高度重视
实验室开放是一项细致而又复杂的工作, 从实验内容的研究策划、仪器的调试准备到开放实验指导等, 每一个环节都马虎不得。要合理有效地开放物理实验室离不开实验教师的辛勤劳动。只有充分调动实验人员的积极性才能更好地做好开放工作。因此学校应制定一定政策给予从事实验室开放的人员一定的工作量补贴, 并实行以人为本的管理理念, 以充、分调动实验室人员的工作热情。
4.加强物理实验室建设, 保障实验室合理有效开放
高水平的物理实验室和先进的仪器设备是实验室合理有效开放的前提, 学校要提供先进精密仪器和良好的实验场所, 保障物理实验室开放。仪器设备购置前要进行广泛的调研, 避免投资的重复性和盲目性, 做到既能满足物理实验室开放的需要, 又能保证实验室仪器设备的高效使用。充分利用闲置报废仪器, 建立废旧仪器设备、材料回收站。还可合理利用身边细小物品进行各种兴趣性实验, 例如用扁的葡萄酒瓶制成弹性形变实验器, 利用溜溜球做向心力实验, 用玩具激光发射器做泊松亮斑实验等。这样既保证了学生实验的顺利进行, 又能变废为宝, 节约成本。
中学物理实验室开放过程中不可避免会出现实验仪器设备使用率的增加, 这样仪器设备损坏率也会相应增加, 因此就要提高相应的维修技术。如果没有维修技术较高的实验员, 就难以保证物理实验室开放的顺利进行。必要时派实验员外出学习、参加技术交流、仪器设备维修技术培训等活动, 以提升实验员的业务素质, 保障物理实验室开放的有序和安全运行。
总之, 物理教学必须以实验为基础, 只有不断开放物理实验室, 才能更好地发挥物理实验的教学辅助功能。随着中学物理实验室开放的深入, 它将在培养学生动手能力和创新能力方面发挥越来越重要的作用, 实验室将真正成为学生创新的场所。
参考文献
[1]沈元华.设计性研究性物理实验教程[M].复旦大学出版社, 2004.
[2]郑秀清.合理开放中学物理实验室探析[J].实验教学与仪器, 2012 (5) .
关键词:仪器;实验;创新;人才
物理是一门以观察和实验为主要研究方法的科学,学好物理,要用脑思考,用眼观察和动手实验。如何引领学生走进物理的殿堂?教师除了生动的讲述外,做一些有趣的实验和引导学生动手做实验是不可缺少的环节。
过去受条件限制,有的学校设备简陋,部分教师事业感强,自制了不少仪器,用于课堂,起到一些好的效果。有的学校订购物理仪器,长期来,也有一些配套的仪器,有的传统仪器沿用至今,由于新科技和新产品的不断出现,新教材的改版,有的常规仪器制造没有跟上,给教学工作增加了难度。使用中的仪器,由于各种原因,不少仪器难以达到应有的效果,有的仪器实验效果不够明显、有的仪器用材质量差不耐用,自购材料又困难,有的仪器设计有改进空间,有的仪器可能起初用还行,但维护保养难,有的仪器易损件难购等等。近年,新教材有的改进实验代替了过去的实验,如这样一个实验:一个广口瓶里面放手机然后密闭广口瓶,抽气,做实验,意图展示真空不能传声这一现象。基本要自做,抽气效果还难说,因操作麻烦,一般教师同样选择不做。现在买的抽气机,抽气效果总让人觉得不够理想,配的那条管,要么太硬不适用,要么质量低劣,不耐用,怎么与别种被抽气仪器相配也考虑少,做成实验难度大。煤油温度计或水银温度计,学生做实验时,如测冰水混合物的温度,难有相同的,0 ℃的有,1 ℃、2 ℃、3 ℃的有,甚至有的是4℃,相差太大,已经不好用误差来解释了;测沸水温度,同样出现不同结果,有的差距很大,让人纠结。焦耳定律实验器,连接处的胶管容易老化,这都可以理解,但现有仪器在制造的时候,没有考虑换胶管的问题,实在太难换,一不小心,玻管破裂,前功尽弃,还得小心割破手。J2147手摇交直流发电机、J2481能的转化实验器、静电起电机等皮带是易损件,一旦损坏,配是一个难事。有的铅蓄电池,买来有的写着免维护,但使用或放置一段时间后,电压低了,有的再充电已充不进了,有的充进了电,放置哪怕几小时,电压降至原来位置,没有使用价值了,等等。针对这些情况,中学实验器件和质量的提高已迫在眉睫。
实验是物理教学中不可缺少的环节,过去黑板上讲实验的现象已经很少了,多媒体及互联网的应用,形象清晰的图景在课堂教学中采用,产生较好的教学效果,给人们视界开辟了一个新天地。教学方式和方法有了更多的选择,为教学质量提升创造了更好的条件,教好物理,学好物理,或者说教好学好各门学科,我们更有信心。但是多媒体的生动讲述和网络展示,不能代替亲眼观察教师演示实验呈现的现象,不能代替学生自己的动手操作。所以,演示实验与学生分组实验,学生课外科技实践操作活动,不能因科技发展、教学手段的多样而削弱,相反应该加强。要充分认识实验、学生动手能力的重要性,认识实验能力对理论学习和理解的重要作用。花大力搞好实验室建设和提升实验室管理水平,利用制度杠杆,让一线教师和学生都重视动手实验,让做实验管理工作的老师有干劲,让实验员和在教学一线上课的老师一样有成就感,有同样培训、提升、晋级的机会,调动实验员(管理员)的积极性,充分发挥实验在教育教学中的重要作用。
上级主管部门要重视中学物理实验仪器的研发、制造、监管、销售和跟踪服务,为中学实验提供质量过硬的、实验效果明显的常规仪器。现有的一些不合规范的生产厂家要么关停,要么整改,直至达到实验仪器规范要求方允许出厂销售。生产的实验仪器不仅注重销售,也要考虑仪器的配套、易损件的单购等细节问题。服务教育就是服务未来,少年强则国家强,少年智则国家智。培养好祖国的下一代,就是为国家未来的强盛奠基础,你我责无旁贷。当然,实验(管理)员要树立高度的事业心和责任感,熟悉业务,钻研业务,认真做好常规工作,做好仪器设备的验收、保管、使用、维修、更新及材料和药品的使用、回收和处理工作,做实验仪器的改进和小制作小发明的积极参与者。制定适用的工作制度,保证实验工作的有序进行。当今科技发展已达到相当高的水平,中学实验仪器领域,也热切盼望有技术过硬的厂家来从事高质生产,有相应的监管部门来做好监管的工作。为中学物理实验提供质量好、效果好的仪器设备,为中学实验的开展创造好的条件,提供周到满意的服务。
学校是培养人才的场所,社会发展对人的培养提出了更高的要求,教育要与时俱进,创新教学模式和教学环境,创新教学方法,培养更多符合时代要求的能担大任的未来建设者和接班人。相信,大家协同努力,中学实验定会以崭新面貌出现,发挥更大的作用。
一、比较法
将待测物理量与选做标准单位的物理量进行比较的方法叫比较法。如测量物体长度,用天平称量质量,用电桥测电阻等。有时光有标准量具还不够,还需要配置比较系统,使被测量量与标准量实现比较。如:测量金属在某温度下的比热容。因为金属的比热容随温度的升高而变大,可以找一个在该温度下比热容的金属材料,用比较法测,把两者做成形状相同的样品,加热到一定温度让其自然冷却,作降温曲线(T-t曲线)由牛顿冷却定律即可得解。比较法是物理实验中最普通、最基本的实验方法,也是实验设计中设计对照实验的基础。
二、替代法
用已知的标准量去代替未知的待测量,以保持状态和效果相同,从而推出待测量的方法叫替代法。如用合力替代各个分力,用总电阻替代各部分电阻,浮力替代液体对物体的各个压力等。
三、累积法
又称叠加法。将微小量累积后测量求平均的方法,能减小相对误差。实验中也经常涉及这一方法。如在《用单摆测定重力加速度》实验中,需要测定单摆周期,用秒表测一次全振动的时间误差很大,于是采用测定30-50次全振动的时间T,从而求出单摆的周期T=t/n(n为全振动次数)。
四、控制法
在中学许多物理实验中,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先控制一些量不变,依次研究某一个因素的影响。如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。
五、留迹法
有些物理现象瞬间即逝,如运动物体所处的位置、轨迹或图像等,用留迹法记录下来,以便从容地测量、比较和研究。如在《测定匀变速直线运动的加速度》、《验证牛顿第不运动定律》、《验证机械能守恒定律》等实验中,就是通过纸带上打出的点记录下小车(或重物)在不同时刻的位置(位移)及所对应的时刻,从而可从容计算小车在各个位置或时刻的速度并求出速度;对于简谐运动,则是通过摆动的漏斗漏出的细沙落在匀速拉动的硬纸板上而记录下各个时刻摆的位置,从而很方便地研究简谐运动的图像;利用闪光照相记录自由落体运动的轨迹等实验都采用了留迹法。
六、放大法
在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下,往往采用放大法。根据实验的性质和放大对象的不同,放大所使用的物理方法也各异。例如:在《测定金属电阻率》实验中所使用的螺旋测微器:主尺上前进(或后退)0.5毫米,对应副尺上有5n个等分,实际上是对长度的机械放大;许多电表如电流表、电压表是利用一根较长的指针把通电后线圈的偏转角显示出来。
七、补偿法
补偿法是找一种效应与之相抵消,从而对被测物理量进行测量的方法。由于被测量的作用在测量中被抵消,故表示标准量与被测量作用之差的仪表示数为0,所以又称零示法。
八、转换法
某些物理量不容易直接测量,或某些现象直接显示有困难,可以采取把所要观测的变量转换成其它变量(力、热、声、光、电等物理量的相互转换)进行间接观察和测量,这就是转换法。如卡文迪许《利用扭秤装置测定万有引力恒量实验》:其基本的思维方法便是等效转换。卡文迪许扭秤发生扭转后,引力对T形架的扭转力矩与石英丝由于弹性形变产主的扭转力矩这就是等效转换,间接地达到了无法达到的目的。又如转换法还应用于石英丝扭转角度的测量、根据电流的热效应来认识电流大小、根据磁场对磁体有力的作用来认识磁场等上。转换法是一种较高层次的思维方法,是对事物本质深刻认识的基础上才产生的一种飞跃。
九、理想化法
影响物理现象的因素往往复杂多变,实验中常可采用忽略某些次要因素或假设一些理想条件的办法,以突出现象的本质因素,便于深入研究,从而取得实际情况下合理的近似结果。如在《用单摆测定重力加速度》的实验中(假设悬线不可伸长)悬点的摩擦和小球在摆动过程的空气阻力不计,在电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表,电流表变成内阻等于0的理想电流表等实验都采用了理想化法。
十、模型法
有时受客观条件限制,不能对某些物理现象进行直接实验和测量,于是就人为地创造一定的模型,在模型的条件下进行实验。但要求模型和原型必须具有一定的相似性。如在《电场中等势线的描绘》实验中,因为对静电场直接测量很“困难”,故采用易测量的电流场来模拟。又如在确定磁场中磁感线的分布,因为磁感线实际不存在。我们就用铁屑的分布来模拟磁感线的存在。如用太阳系模型代表原子结构,用简单的线条代表杠杆等。以上仅是中学物理实验中常用的方法,有时在一个实验中同时会用到多种方法。同时,具体用运中还会遇到实验设计的方法、实验结果的处理方法等,在此不再赘述。
善于观察,于观察的过程中学习物理
物理学是研究自然界中物理现象的科学。这些现象包括力现象,声音现象,热现象,电和磁现象,光现象,原子和原子核的运动变化等现象。学习物理的主要任务就要研究这些现象,找出其中的规律,了解产生这些现象的原因,并使同学们知道和掌握,以更好地为生产和生活服务。我们知道,我们周围的世界就是由物质构成的,许多生产和生活现象都是物理现象,要学好物理,就要认真观察周围存在的各种物理现象。
观察首先要广泛,全面。物理学得比较好的同学,大多是勤于观察,善于观察的。因而,这些同学往往兴趣广泛,求知欲强,眼界开阔,见多识广,具有很强的好奇心。他们在学习物理时,往往实物感较强,思路较宽,比较容易掌握物理现象和物理过程,从而进行正确的分析。例如,看到彩虹,不是单纯地好奇于她五彩斑斓的色彩,而应注意观察里面有几种颜色?为什么有这几种颜色?这几种颜色是如何排列的?为什么会是着这样排列的;打开收音机,不应只是单纯地听一听美妙的音乐,而是看一看里面有哪些元件?这些元件是怎样组和的?为什么通过这些元件可以听到电台广播?电台广播是如何发送的......。勤于观察,善于提出问题必将使自己对物理产生浓厚的兴趣,推动自己去看书,去研究,去探索。这样有的放矢,必将打消畏惧物理的心理,对物理真正产生兴趣。
观察要有针对性。同学们在广泛观察的基础上,应该重视观察与已学的知识有关的物理现象。例如:初中学习了“压强”这个物理概念,我们就要注意观察物体间相互作用时产生的压强与作用力和受力面积的关系。象载重拖拉机的履带;载重汽车的后轮变成四个;刀磨快了才好切东西;以及钉图钉、缝衣服、在沙地上行走等等。都应该注意这些日常现象,并能将这些现象与“压强”这一概联系起来。久而久之,脑中必然积蓄了大量的物理现象以及与之有关的物理知识。
山东滨州邹平县第一中学 李进 摘要:随着基础教育课程改革的实施,实验在中学物理教学中的地位被进一步确立。笔者在对物理演示实验教育功能进行重新认识与挖掘的基础上,提出建设中学物理演示实验室的构想,并且就中学物理演示实验室的功能定位、功能开发等问题进行探讨。关键词:中学物理教学物理演示实验室物理实验教学
物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验教学是物理教学的重要环节之一,是落实物理课程目标、提高学生科学素养、创新精神、实践能力的重要途径,也是实施物理课程改革的重要的课程资源。其中,物理演示实验能够化抽象为具体,化枯燥为生动,化平淡为神奇,在物理实验教学中占据重要地位。因此,笔者提出建设中学物理演示实验室的构想,并就其功能定位及功能开发等问题进行探讨。
一、中学物理演示实验的教学价值
物理演示实验是通过对具体物理现象的展示以及将抽象的理论形象化帮助学生观察物理现象,增加感性认识,提高学习兴趣和物理思维能力的重要教学手段,是把物理现象直观地向学生展示的过程。广义地说物理演示实验除了通常用实验仪器和事物进行的实验演示之外,还包括教师出示的模型、事物;用投影教具、模拟教具进行的操作演示;放映物理录像片、电影片、幻灯片等声像教学以及利用微机进行的模拟实验等。[1]
上海的唐一鸣老师经过多年的教学实践,形成了“以物讲理,见物思理”的教学特色,他对物理演示实验的教学价值做了形象、细致的描述:“实验演示不仅是一种技术,可以使学生非常直观形象地了解物理变化的过程与结果,也可以使学生掌握一定的观察方法,从而对物理概念、原理、定律、法则的理解奠定一种科学的、求真的探索信念。同时,实验演示也是一种艺术,当教师把直观形象、手法简练、效果精彩的实验演示展示在学生面前时,学生的心灵将为之震颤,产生十分兴奋愉悦的生理快感,形成对科学美的一种向往。当充分准备后全神贯注于实验时,学生会感知许多书上学不到的东西。当实验成功时,学生会激起一种只有科学实验成功时才会产生的愉悦感,对探索物理知识、克服种种困难产生一种无法替代的动力,产生一种由无穷的兴趣引发的自觉学习的意志力和创新勇气。”[2]
杨振宁说过:“现象是物理学的根源”,“只有逻辑的物理是不会前进的”。物理演示实验教育价值的充分开发正是三维教学目标切实达成的重要途径。
二、中学物理演示实验教学现状
综合来说,以往的物理演示实验教学存在三大误区:
误区一:物理演示实验主要以教师操作,学生观察的方式进行,教师处于主动地位,学生处于被动地位;误区二:对物理实验是物理教学的基础及其重要性认识不够,把物理实验仅仅当成可有可无的教学内容;[3] 误区三:忽略了物理实验是一种重要的探究方法和培养学生科学态度和价值观的有效手段。[3]由于考试压力等多方面的原因,很多老师认为“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”,加之多媒体技术的应用,许多老师过分迷恋、追求运用多媒体的虚拟实验,以至于学生很少看到真实的物理情景。
三、中学物理演示实验室建设构想
中学物理演示实验教学存在的上述误区原因复杂且由来已久,进行改革势在必行。建设物理演示实验室可以成为全面开发演示实验的教育功能的一条有效途径。
(一)功能定位
建设符合中学物理教学要求,具有多元教育特征的物理演示实验室,明晰其功能定位是十分重要的前提,而功能定位又是以理念为导向。笔者认为,建设开发演示实验室的理念是:学生必须充分参与,时空必须充分开发,教学必须体现个性化,手段必须现代化。演示实验室可以变单纯的课堂演示为教室、实验室相结合的大课堂实践;变学生被动式接受为主动探究。同时,还要充分考虑利用计算机和网络技术支持的全新的教学模式。以实验为载体,引
导学生“悟理思迁”。
1.激发学习激情
物理演示实验具有较为鲜明的趣味、新奇等特征,它们在呈现物理现象的同时也在为学生营造一种身临其境的学习环境,从而激发学生的学习激情。
2.拓展认知方式
在中学物理教学范围内,绝大多数内容都可以有相应的实验或演示加以验证、展示或模拟其物理过程,从而帮助学生建构其物理知识体系,为学生学习物理开启新的认知视窗。
3.感悟学科价值
物理演示实验不仅是建构学科知识体系的重要平台,也是承载知识体系背后所蕴含的学科思想与方法的重要载体。
4.激励创新思维
我们用整合的思想选择实验仪器,并将其迁移到知识的应用层面,在此过程中自然要注入创新思维的元素。比如,将电磁学中的“磁悬浮”、“磁驱动”、“磁阻尼”等实验进行组合,就可以在引导学生在把握现代科技中的一项重要成果──“磁悬浮技术”的同时去体验和感悟技术背后的创新元素。
(二)功能开发
物理演示实验室的建设的核心是实验资源的开发,运用整合思想开发中学物理演示实验,可以更大程度地发挥演示实验的教学功能。
1.主题的确定与专题的策划
以物理演示实验的功能定位为依据,结合中学物理的知识体系,充分利用物理演示实验的探究特征,首先确定各个主题,比如:将力学、热学、光学、电磁学、原子物理学确立为五个大主题。然后将各个主题细化,制定出小专题,再围绕各个小专题设计相应的组合实验
【组合实验是针对某些内容,安排或设计一组实验,这些实验的题目和目的相同,内容相互补充,逐渐深化,对于建立正确的物理概念和图像,普遍性地验证物理定律,培养学生科学的思维方法,将收到比单一实验好得多的效果。(引自:张培基.物理演示的组合实验和综合实验.物理实验,1996.1:12)】以及根据各个小专题之间的联系设计综合实验【综合实验同时包含几个物理内容,彼此交织,相互联系,生动直观,极富有情趣。启发学生揭示出实验中各物理现象之间的联系以及每一现象中物理规律是怎样起作用的,这对于加深物理概念和物理规律的理解和记忆,激发学生学习和实验兴趣,培养科学思维能力是颇有利的。(引自:张培基.物理演示的组合实验和综合实验.物理实验,1996.1:13)】。
2.仪器的选择与资源的整合明确仪器选择和资源整合的策略,是有效开发演示实验室教学功能不可小视的问题。为此,我们可以制定以下策略:单一性演示实验【单一性演示实验是为了配合一个物理现象、概念或定律的讲解而演示的一个实验。(引自:张培基.物理演示的组合实验和综合实验.物理实验,1996.1:12)】应具备“趣味性、探索性、应用性”等特征;组合性或综合性演示实验应具备“相溶性、互补性、拓展性”等特征。
比如:在电磁力专题部分,我们可以围绕安培力、洛伦兹力以及磁场对块状导体的作用力三个内容分别选择实验仪器以及相关资源。针对安培力,可以选择安培力演示仪、轨道式电磁炮、载流导线的相互作用、电子天平等实验;针对洛伦兹力,可以选择阴极射线管、洛伦兹力演示仪等实验;针对磁场对块状导体的作用力,可以选择与涡流、电磁阻尼、电磁驱动相关的跳环实验、电磁炉原理、阻尼摆、磁体在铝管内外运动、阻尼小车、磁悬浮、线圈式电磁炮等实验。在此基础上将其与DISLab【DISLab是英文Digital Information System Laboratoryd的缩写,意为“数字化信息系统实验室”。它是利用多媒体信息技术辅助实验教学的软硬件一体化的教学实验系统。主要包括数据采集器、多种教学专用传感器以及安装了
配套专用软件的计算机。】实验设备、虚拟实验室等其他课程资源相整合,就构成一个相对完整的“电磁力探索专题”。
3.展板的构思与讲义的设计
介绍实验主题的展板以及由各种导航语构成的主题提示板是与演示实验相配套的说明性材料,需要与主题紧密结合,并且语言生动活泼、材料典型新颖、图案精致优美,富有启发性、导引性,能够吸引并引导学生主动探究。比如:可以设计“看一看、做一做、想一想”等栏目。
讲义的设计重点应放在“导”上,意在使之在教学中扮演的角色为:既“有所为”,又“有所不为”。
(三)实验室建设研究
以上关于建设中学物理演示实验室建设的初步构想,从理念层面看还不成熟,从操作层面看还未实施,因此有许多问题需要长期深入地研究。
1.实验资源开发
实验资源是制约实验室建设的首要因素。我们不能只囿于成套的厂制实验设备,而要逐渐开发相关的“非常规实验”【“非常规物理实验”是选择利用环境中“非专门化”的物质手段,不按固定方式和形式,人为控制条件,有目的地实施的观察和探索物理规律的实验教学活动。具有两层含义:一是在资源利用上,“非常规”物理实验是直接利用环境中“本来用途不是用来开展实验”的物质资源,包括生活易得物品、材料、器具、人体自身、交通工具、娱乐设施、运动器材等同时包括利用研发自制的教学器具;二是在实验方式上,“非常规”物理实验常常为达到某种教学目的而采取灵活简便的方法与形式,使实验过程体现自创性、体验性、趣味性、简易性、与生活化。(引自:张伟,郭玉英.论“非常规”物理实验的教学地位.课程·教材·教法,2007.1:51)】来拓展实验资源。
研究将计算机虚拟现实技术引入中学物理演示实验,针对一些难以用真实实验呈现的教学内容采用模拟实验、仿真实验、虚拟实验等形式呈现,给学生直观生动的感受。[4]建立实验资源库,准确捕捉最新科技信息,搜集相关的图片、视频等资料,及时地加以扩充。
2.实验室内部设计
演示实验室的设计应独特新颖,在体现趣味性、探究性、应用性等特性的同时,达到其“激发学习激情、拓展认知方式、感悟学科价值、激励创新思维”的目的,是一个需要深入研究的课题。
3.实验辅助材料的开发
实验辅助材料包括实验主题展板、主题提示板、实验讲义等,需要参考大量的资料对其进行不断的更新、扩充。
4.实验室管理制度的制定
物理演示实验室必须保证其开放性才能发挥其教学功能。在开放时间、实验开展方式、仪器借还制度、赔偿制度等方面需要认真考虑、严密计划。
由于受到场地、设备等因素制约,物理演示实验室的建设规模总是有限的。因此,如何在有限的探索实验环境中,最大限度的发挥演示实验室的教学功能,如何开放、建设、利用课程资源,如何实现实验室的科学管理等,都是需要深入研究。
图像法:
1.用温度时间图像理解融化、凝固、沸腾现象。
2.电流、电压、图像理解欧姆定律I=U/R、电功率P=UI。
3.正比、反比函数图象巩固密度ρ=m/V、重力G=mg、速度v=s/t、杠杆平衡F1L1=F2L2
4.压强p=F/S p=ρgh
浮力 F=ρ液gV排
热量 Q=cm(t2-t1)等公式。
控制变量法:
1.研究蒸发快慢与液体温度、液体表面积和液体上方空气流动速度的关系。
2.研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系。
3.研究压力的作用效果与压力和受力面积的关系。
4.研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
5.研究滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系。
6.研究物体的动能与质量和速度的关系。
7.研究物体的势能与质量和高度的关系。
8.研究导体电阻的大小与导体长度材料横截面积的关系。
9.研究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的关系。
10.研究电流产生的热量与导体中电流、电阻和通电时间的关系。
11.研究电磁铁的磁性与线圈匝数和电流大小的关系。
转换法:
1.利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动。
2.用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低。
3.测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小。
4.通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动。
5.判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定。
6.磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在。
7.判断电磁铁磁性强弱时,用电磁铁吸引的大头针的数目来确定。
8.研究电阻与电热的关系时,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测或比较,可通过转换为可看见的现象(气体的膨胀、火柴的点燃等的不同)来推导出那个电阻放热多。
实验推理法:
1.研究真空中能否传声。
2.研究阻力对运动的影响。
3.“在自然界只存在两种电荷”这一重要结论也是在实验基础上推理得出来的。
等效替代法:
1.在电路中若干个电阻可以等效为一个合适的电阻,反之亦可;如等效电路、串并联电路的等效电阻,都利用了等效的思维方法。
2.在研究平面镜成像实验中用两根完全相同的蜡烛其中一根等效另一根的像。
3.用加热时间来替代物体吸收的热量。
4.用自行车轮测量跑道的长度,跑道较长,无法直接测量,用滚轮法处理:轮子的周长乘以圈数即为跑道的周长。
类比归纳法:
1.研究电流时类比水流。
2.用“水压”类比“电压”。
3.用抽水机类比电源。
4.研究做功快慢时与运动快慢进行类比等。
5.用弹簧连接的小球类比分子间的相互作用力。
物理应该怎样学?
一、概念——学习物理的基础
物理概念和术语是学习物理学的基础,只有熟练掌握才能抓住问题的实质和关键。学习物理概念的方法有五种:
1、分类法
对所学概念进行分类,找出它们的相同 点和不同点,初中物理学的概念可分为四小类①概念的物理量是几个物理量的积,例如:功、热量;②概念是几个物理量的比值,如:速度、密度、压强、功率、效 率;③概念反应物质的属性,例如:密度、比热、燃烧值、熔点、沸点、电阻率、摩擦系数等;④概念没有定义式,只是描述性的,如力、沸点、温度。
2、对比法
对于反映两个互为可逆的物理量可用这种方法进行学习,例如:熔解与凝固、汽化与液化、升华与凝华、有用功与额外功。
3、比较法
对于概念中有相同字 眼的相似相关概念利用相比较学习的方法可以找出相同点和不同点,建立内在联系。例如“重力”与“压力”、“压力与压强”、“功与功率”、“功率与效率” “虚像与实像”、“放大与变大”等。
4、归类法
把相关联的概念进行分组比较便于形成知识系统。例如:①力、重力、压力、浮力、平衡力、作用力与反作用 力。②速度、效率、功率、压强。③杠杆、支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂、力的作用线。④熔解、液化、蒸发、沸腾、汽化、液化、升华、凝华。⑤串联、并联、混联。⑥通路、短路、断路。⑦能、机械能、功能、势能。
5、要点法
抓住概念中关键字眼进行学习,例如“重力”由于地球的吸引而受到的竖直向上的力 叫重力,这个概念中“地球的吸引”“竖直向下”就是关键字眼,值得反复回味和理解。
二、公式——学习物理的钥匙
每一个公式都有一定的适用范围,不能乱用,每一个字母都有着特定含义,需要理解,例如P=F/S中“S”指两物全接触的公共面积,这个公式既适用于固体,也 可适用于液体和气体,而P=ρ物gh来说适用范围就更小,只适用规则固体物体放在水平面上产生的压强。我们面对每一个公式不能机械记忆其等量关系,广州中考助手物理老师建议应从以下五个方面进行扩展,这样才能形成知识体系,提升学习物理的效率。
1、根据公式想物理概念,对于ρ=m/V,V=S/t,P=F/S,W=F·S可以记:单位体积某物体的质量叫物质的密度。
2、根据公式记单位,记住物理量的 国际单位、常用单位、单位进率。
3、根据公式想变形公式,多进行这样的训练有利于扩展思维,提高分析问题的能力。
4、根据公式记影响物理量的因素,例如从 f=Fμ记影响滑动摩擦力大小因素是压力大小和接触面的粗糙程度,且成正比,又如通过P=F/S记影响压强大小的因素,其实质是乘积式或比值式的物理量都 可以采用这种方法。
5.通过公式想实验。
公式是实验的原理所在,从公式中想所要测的物理量,从所测物理量想所需的实验器材,再进一步想实验过程,操作过 程中的注意事项。
三、规律——学习物理的关键
物理规律是人们通过长期努力从生活实践中总结出来的重要结论,必须深入领会,加强理解,为了帮助记忆,我们通过口诀方式归纳如下:
1、弹簧秤原理:弹性限度是条件,伸长缩短很关键,变化包括两方面,外力可拉也可压。
2、惯性定律:不受外力是条件,保持匀直或静止,平衡效果合为零,相当没有受外力。
3、阿基米德原理:物体浸在液体中,要受浮力不密底,排开液体的重量,V排ρ液乘以g
4、功的原理:任何机械不省功,总功有用额外和,对物对功才有用,机械绳重摩擦额。
5、杠杆平衡条件:静止不动匀转动,力乘力臂积相等,支点受力画力线,作出力臂是关键。
6、反射定律:三线共面两角等,成像都是虚像的,物像镜面对称轴,镜面凹面均适用。
7、折射规律:两种媒质密不同,三线共面角不等,密度大中角度小,垂入射很特殊。
8、欧姆定律:同一导体同状态,电压电阻定电流,电阻导体本属性,材料长短粗细温。
9、焦耳定律:通电导体产生热,I平电阻乘时间,电能全部转热,纯阻两推经常用。
10、串联电路:串联电流路一条,电流大小处处等。总阻总压各部和,正比关系归电阻。
11、并联电路:并联电压处处等,干路电流支路和。总倒等于各倒和,反比关系归电阻。
12、安培定则:通电导体产生磁,电流方向定磁场。右手握螺旋管,四指电流拇指北。
13、滑动摩擦力:压力粗糙成正比,滑动大于滚动的,匀速直线或静止,根据平衡力来求。
14、大气压强:高度温度和湿度,睛夏高于阴和冬,海拔高度2千内,上升12下降1。
15、物体沉浮:浮力重力相比较,也可比较物液密。物小漂浮悬浮等,物大液密必下沉。
16、决定电阻大小因素:温度一定看材料,长度正比截面反,拉长压缩很特殊,四倍关系要分清。
17、决定蒸发快慢的因素:蒸发吸热要致冷,快慢因素三方面,温度高低接触面,空气流动摇扇子。
18、影响沸点的因素:沸腾沸点要吸热,沸点高低看气压,高山气低沸点低,高压锅内温度高。
19、晶体熔解:吸热升温倒熔点,熔解过程温不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。
四、仪器——学习物理学的工具
学习物理的基本方法是观察法和实验法。熟悉物理学中的各种仪器是进行观察实验的基础。能正确使用各种仪器,就能很好地学习物理。
1、总纲:根据需要选器材,范围零刻最小值,使用规则认真记,记录准确加估读。
2、刻度尺:水平放置零对齐,刻线紧贴视线垂,特殊方法四小类,积小成多曲线替。
3、弹簧称:竖直静止匀速读,力的平衡替换的,调零观察最小值,使用不能超范围。
4、温度计:热涨冷缩是原理,接触范围不脱体,体温特殊可脱体,使用之前要先甩。
5、天平:水平放置游码零,刻盘指针对中块,左放物体右法码,游码始终加右盘。
6、平面镜:物像相等镜对称,物动像动含2倍,钟面问题十二减,全像镜长物一半。
7、凸透镜:二倍焦距见大小,一倍焦距见虚正,实像物近像变大,像大必定像距大。实像倒立虚像正,物距像距反向变。
8、杠杆:匀速转动或静止,力和力臂积相等,支点支在支架上,调节螺母水平衡。用力最小力臂大,支点力点连线垂。
9、滑轮:轮上之力必相等,轴上之力轮2倍,省力必定费距离,轮上移距轴2倍。
10、定滑轮:固定不随物移动,支点轴上在园心,力臂相等为半径,省力一半不变向。
11、动滑轮:动滑支点在轮上,竖直用力省力半,效率计算要计重,不变方向费距离。
12、滑轮组:n个定动一根绳,定出2n变力方,如要2n多一股,动出多省方不变。
13、伏特表:内阻很大电流忽,并联要测的两端,若是串接在电路,V表有数A无数。
14、滑动变阻器:改变电路的电阻,有效部位分清楚,无效不通或短路,滑片接伏三类型。
五、联系生活——学习物理的灵丹妙药
物理现象与生活密切联系,联系身边的生活现象,用所学的知识解决实际问题,才能变知识为能力,才能加深理解和增强记忆,如以下例子:
1、长度测量:太薄太短少积多,圆形弯屈细线法。
2、相对运动:月亮走啊我也走,巍巍青山两岸走。
3、蒸发:凉晒衣粮吹风扇,水中不冷上岸冷。
4、液化:“白气”不是水蒸气,水气液化小雾滴,雾露石油液化气,蒸气汤手更厉害。
5、升华凝华:灯泡变黑霜和雪,冰冻衣服直晒干,人工降雨用干冰,下雪不冷化雪冷。
6、直线传播:小孔成像影形成,瞄准射击日月食。
7、平面像:镜子潜艇潜望镜,水中月亮镜中花。
8、折射:筷子变弯眼受骗,叉鱼河底像变浅。
9、增大摩擦:凹凸花纹洒灰渣,筷子提米要挤压。
10、增大压强:磨刀宽带地基厚,履带大象和骆驼。
六、思路——学习物理的捷径
学习物理,要理顺解题思路,归纳起来就是一看二想三画图,根据模式去解题,具体来说,就是要:
首先看题,寻找题设中的关键字眼,理解这些字眼中的特殊含义;
二想就是要想该题属于哪个范围的题目,涉及哪些概念、规律或计算公式:
三画图就是要把抽象的文字信息变成不同的物理具体图形,最后建立解题模式。
1、下列字眼含义深刻,应该理解熟记,达到能快速提高的地步。
①匀速直线运动(静止):要么不受力,要么受平衡力,速度不变,动能不变。
②光滑水平面:不计摩擦,摩擦力为零。
③水平面上:压力在数值上等于重力。
④照明电路(电压等于220伏);正常工作:电压等于额定电压,电功率等于额定功率。
⑤导线电阻不计,电压表内耗电流不计,电流表内耗电压不计。
⑥没有特殊要求,物体都是实心的。
⑦漂浮 悬浮 浸没
2、常见解题关键和模式
①光学问题抓“法线”,力学题目要从受力的分析,两力平衡入手;解电学问题要分析电路的性质(是串联还是并联),弄清各个电表测量的是什么量入手(是总压还是 分压,是总流还是分流),各个电键的作用是什么?控制什么用电器(滑动变阻器有效部位是什么?抓住这些信息分析,问题大都可以迎刃而解)。
②解物理习题的思维程序
审题→文字翻译→记忆留痕→建立物理情景→找出隐念条件→排除干扰因素→确立解题关键→建立思维网络→列方程解题。
翻译和留痕就是在审题时首先用符号来表示物理量,并标在物理量上,建立物理情景就是运用示意图变抽象为具体。
七、技巧——学习物理的杠杆
学习物理的方法很多,综合和分析是一般的思维方式,有时采用特殊方法进行思考,可以使问题简单化。下面粗略介绍几种供同学们选择。
1、因素分析法:运用有关物理公式,列出与问题有关的和类关系式,了解不变因素,分析问题涉及的变量,作出解答,例如同一物体在同一水平面上分别以5米/秒的速度和1米/秒的速度作匀速直线运动,摩擦力的大小怎样变化。
2、图示法:认真审题,把题设景象通过画图表示出来,便如力学中受力分析示意图,光学中的光路图,电学中的电路图。
3、极端法:有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如测量中的误差。
4、整体法:把研究的几个相关联的对象作为一个整体考虑,可化简为易。
5、反证法:对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。
八、发现——学习物理的最高境界
通过学习,利用所学的知识,发现教材中没有出现但又有用的规律,使问题简化,这是学习物理的标准之一!
例如:
A、规则固体水平放, ρgh算压强
B、液体流动容器装,压力大小看形状上重下压形象化,上下相等叫规则
C、物体漂浮液面上,所受浮力等重力V排除以物体积,等于ρ物除ρ液
D、物体全部浸液体,V排等于物体积重力浮力比值等,物液密度的比值
E、纯冰漂在液面上,化后液面看液密大于水密要上升,小于等于均不变
F、冰含杂质船抛物,关键看物的密度小等液密液不变,大于肯定要下降
G、规则容器放物体,增压浮力除以底。
九、初中阶段常见的常数
十、初中阶段出现的几位物理学家的贡献
十一、生活中的物理量
一、提高学生的思维能力
在中学物理学科中有很多实验的方法。例如在做演示实验时, 演示的方法也是多种多样的, 这些演示方法可有助于形成学生在思考问题时采用不同的思维方式, 提高他们的思维能力。
1. 归纳方法
我们通过物理学科的学习, 特别是经过一次次的实验, 然后通过归纳总结, 最后得到了许多规律。我们在做大量的物理实验然后得出规律时, 一定运用到了归纳总结的方法。例如, 在做阿基米德定律时, 依次将圆柱体浸入到水中的三分之一、二分之一, 最后将圆柱体全部浸入水中, 就得出了浮力大小与排开水的重力的关系。然后, 可以再将水换成别的液体重复以上的实验……在这些实验的基础上, 学生就能归纳出阿基米德定律。
2. 对比方法
为加深学生对物理知识的掌握, 做些有对比性的实验, 尤其显得更为重要。例如, 做轮轴、滑轮演示实验时, 要和杠杆实验相比较。有些物理实验一定通过相对比, 才能够得出明显的实验结果, 从而使学生更好地进行区别与联系。比如物理课中的超重和失重进行对比、非弹性碰撞和弹性碰撞之间的对比、电阻的并联、串联等。不得不说, 对比实验确实是提高教师课堂教学效果的好方法之一。
二、有效增强学生的认知效果
1. 加强学生理解与巩固所学的知识
学生在物理实验过程中, 不但极大提高了对物理的感性认识, 而且还深化了已掌握的相关知识。物理教材中的内容与实验操作之间的联系是密不可分的, 可以不断增强课堂上的教学效果。
2. 培养学生动脑动手、仔细观察的能力
有不少学生反映物理难学, 我认为其中的原因就是学生还不能够将学到的知识应用到解决实际的物理问题中来。所以, 加强学生物理实验操作能力, 可提高学生善于分析、总结问题的能力, 促进学生对物理知识的学习兴趣。
3. 增强学生学习物理兴趣, 促进学生个性的发展
物理实验有生动有趣、灵活多样等特点, 可使学生产生对物理知识学习的极大兴趣, 有利于促进学生个性的发展, 因材施教, 使学生智力得到开发。
三、增强学生科学探究知识的能力
科学探究在物理新课标中可以说是课程的目标, 又是课程的重要内容。该标准明确要求实验教学的目标是学生在完成实验的同时, 重在培养学生科学探究能力, 增强科学探究的意识。因此, 物理实验教学是学生提高科学探究能力方面很重要的手段之一。
问及学生将来的愿望是什么?有很多学生都希望自己长大后成为一名科学家, 但他们往往对科学家如何进行科学探究却茫然不知, 因此, 教师可在探索性物理实验方面有所倾斜, 尽可能地来满足学生探究物理知识的渴望。例如学生学习了电阻及电压的概念后, 给学生提出探究的问题:电阻、电压与电流三者有什么关系?同学们就会依据所学的知识给出多种的假设猜想, 然后根据这些假设猜想进行充分地讨论, 进行实验步骤的设计, 不断地探究实验, 最终得出结论。
实际证明, 通过探究物理实验可使学生在物理活动中激发浓厚的兴趣, 并且还切实感到自己在实验中的不足与失败, 不断地纠正错误, 逐步地掌握正确的方法与知识, 真正感受到成功的喜悦, 有效地提高了学生科学地进行探究的能力。
四、具有非语言的传播功能特点
1. 教师做演示实验的感染力
教师认真操作实验, 全体师生都被实验现象所吸引, 教师与学生都为实验的整个过程的成功与挫折而或喜或忧, 这些很自然的感情流露, 向学生传达着强烈的信息———实验是科学的重要组成部分, 它值得我们花时间精力去探索。设想一下, 假如教师经常是说实验、讲实验, 而不亲自演示操作实验, 而是由其他专门实验人员代劳, 这样不仅会使教学失去实验和理论、非言语和言语、公式和现象之间等恰到好处的默契配合, 而且学生会认为亲自实践实验操作不是必需的, 掌握理论、一旁观看更重要。教师亲自演示实验操作, 是用自己的行动在告诉学生亲自实验的重要性, 其在实验中的所流露出的各种情感的体验, 会在无形中感染学生。
2. 无形地传递着一种对待科学认真负责态度
透过演示实验, 我们所应该感受到的是对待科学的一种认真负责的态度与思想, 也能让学生深深体会到授课教师的良苦用心的教学态度。通过教师一个个趣味实验的完成, 在日常生活中我们随处接触见到的物品, 无形中在告知学生:物理学就在我们身边, 物理实验操作源于生活, 我们可以用身边的许多物品动手去做实验, 来体验实验给我们带来的乐趣。
3. 改善师生之间关系与改变课堂结构
通过演示实验, 可以营造活跃的课堂氛围, 改变课堂空间结构, 不仅拉近了教师与学生之间的心与心的距离, 使师生关系更加融洽和谐, 同时也提高了教学的效果。
学生对课堂上的演示实验的现象怀着好奇的想法, 能增强学生对实验的吸引力。另外, 有很多实验演示过程也经常要有学生的配合, 有的时候甚至要由学生来完成, 这样就能很好地活跃课堂, 教师与学生之间就架起了沟通的桥梁。在这样的教学情境中, 一些平常学习成绩不太好的并且活泼好动的学生往往变得更加活跃, 一方面实验课使他们有了施展才能的机会, 同时也能使教师改变对这些学生或许存有的成见, 并且更利于教师因材施教, 发现这些学生在学习上的困难。
总之, 在融洽和谐的教师与学生的关系中, 在活跃的学习氛围中, 不仅有利于学生亲自动手进行物理实验操作, 而且有助于他们更快地掌握知识。
1 制度管理
实验室要建立和完善各项规章制度,如:实验员和实验教师职责;仪器、设备、药品的保管和使用制度;仪器维修、损坏赔偿制度和学生实验操作制度;实验室安全、保卫、环境卫生制度;等等。一些重要的制度更是要放大后悬挂于实验室醒目位置,做到在使用中逐步完善,在完善中自觉执行,一切按制度办事、运行,切实做到有章可循,有矩可守,确保实验工作能正常有序地开展。
作为实验员,笔者每学期都参与物理备课组的备课活动,配合任课教师制定《学期实验教学计划》。实验教师的《演示实验通知单》和《学生分组实验通知单》,应提前3天或一周交给实验管理员,实验管理员则根据实验通知单,做好实验的安排和实验器材的准备工作。实验后,实验管理员应如实填写《实验登记表》。学期末,实验员应将任课教师所有的《实验通知单》装订成册,为学校考核评估提供依据。
2 仪器管理
物理实验室的仪器琳琅满目、种类繁多,这就要求物理实验员勤动手、常操作,熟练掌握全部分组实验和演示实验的操作要领,同时要保证仪器、设备处于正常可使用状态,并能满足物理实验教学的需要。物理实验管理员一定要在实验室的管理上下功夫,将各类仪器分类、分柜、分层定位存放,做到不挤压、不堆放,并且还要有编号。既要遵守“科学、规范、合理、美观、方便”的原则,还要做好“防尘、防潮、防锈、防震、防碰、防变质、防蛀、防腐蚀、防霉变、防爆、防损耗、防磁、防光照、防冻、防火”等日常维护保养工作,保证教学仪器始终处于良好的可用状态,这样可减轻仪器损耗的程度,延长使用寿命。实验完毕后,仪器应及时归位,保证下次使用方便、快捷。同时,还应建立档案,建立固定资产账册,实行计算机管理。每学期末应对各种器材、药品进行一次清点,列出报废、报损的清单,经领导审核后消账,使之一目了然,做到账目清楚、账物相符、账柜相符、账账相等。
此外,实验员在搞好实验教学的同时,还要善于收集教师的自制教具,并能在生活中利用一些随手拿来的物品自制一些简单的实验教学仪器。实验员还可以配合教师积极开展主题明确的课外实验、科学探究实验,在锻炼学生勤动手、动脑的同时,培养学生实验的技能技巧,开阔学生的观察范围。
3 教学管理
物理教学中的实验教学,无论是展示现象、导出概念还是发现规律,都有着其他教学方式不可替代的作用。作为物理实验员,就要充分发挥物理实验室的使用效率,让实驗教学着眼于学生的未来需要,侧重于学生的个性发展,培养学生的探究能力,为学生构建一种开放的学习环境,让学生多渠道获取知识,并将学到的知识加以综合运用,这就是物理实验教学中的关键点。因而必须关注实验教学,把实验教学当成和其他主课一样的学科,认真扎实地做好,这也是实验员的职责。协助教师加强实验课管理,每当上实验课时,实验员应提前将实验室门打开,迎接教师、学生;当学生动手实验时,应在实验室来回巡视,一方面帮助教师管理实验课堂纪律,监督学生保护器材;另一方面也可以指导学生实验,观察学生的实验效果,在以后实验中不断完善提高。这样一来不仅协助教师很好地完成了实验教学,也密切了实验员和师生的关系。
4 资料管理
实验室的各种工作要靠资料来记录和保存,应分类妥善收集整理各种物理实验室资料。物理实验室资料实行计算机管理,如通知单、总账、明细账、流水账、实验仪器设备目录表等。做好和完善各种资料的记录,可以使实验室的工作系统化、科学化、提高化,特别是一些实验操作图片、课外活动图片等,可以直观地展示实验现场,为实验的评价提供很好的依据。同时,资料管理的好坏,还可体现一个实验室是否进入正常工作状态。
5 安全管理
在物理实验室内由于使用的仪器设备、操作过程的复杂性,致使其中隐藏着不安全的因素,如触电、燃烧等。因此,物理实验员应始终坚持安全第一、预防为主的思想,把防护工作放在首位,定期检查更新消防设施,检查用电是否安全,检查实验过程中是否存有安全隐患,并采取相应防范措施。同时,实验室还应配备有灭火器、消防沙、消防桶等消防器材。
总之,物理实验室的管理是搞好物理实验教学,顺应新课程标准的一个重要环节。物理实验管理工作中的制度化、规范化、信息化、服务化是有机的科学管理体系,能够大大提高物理实验室的利用率,为实施素质教育提供基本保证。物理实验室的管理工作千头万绪,因此,实验员应在工作中不断学习,在工作中积累经验,在工作中培养技能,在工作中形成技巧,在工作中尽职尽责,多动脑筋,多想办法,创造性地开展工作,充分发挥实验教学在素质教育中的特殊作用,为学校的实验教学工作做出更大的贡献。
参考文献
[1]邹功平.中学物理实验室全面管理探讨[J].中国教育技术装备,1997(1).
[2]洪启辉.如何做好中学物理实验室的管理工作:一个物理实验老师的工作札记[J].小作家选刊:教学交流,2011(10):86-87.
[3]贺杏春.做好中学物理实验室管理工作的几点建议[J].湖南中学物理,2009(1).
姓名:王振雨 班级:2013物理2 学号:201317030220
一、实验目的:
观察尖端放电产生的现象,加深了解尖端放电的知识。
二、实验仪器:
高压电源、蜡烛、电风吹焰仪
三、实验原理:
在静电平衡时,导体所带的电荷仅分布在导体的表面,且导体表面上的电荷分布于导体的表面形状有关;导体表面越尖锐的地方,聚集的电荷量越大,该处附近的电场强度也越强,在高压电场的作用下,尖端附近的空气中残存的少量离子做加速运动,那些被加速的离子与空气分子碰撞时,使空气分子电离,从而产生大量新的离子,与针尖上极性相反的离子被吸引到针尖上,与针尖上的电荷发生中和,极性相同的离子受到排斥而飞向远方,形成了“电风”。这就是导体的尖端放电现象。也就是这“电风”,把尖端附近的蜡烛火焰吹向了远离尖端的一边。而我们所听到的“吱吱”声,是由于高压电源产生的,说明我们需要在足够高的电压下才能完成实验,我们所感受到的静电现象,也就是“电风”里的离子运动形成的。当电压越来越高时,电风也会越来越大,到一定程度下就可以把烛焰吹灭。
四、实验演示:
常德市第七中学 陈泉锡
内容摘要:
实验是物理学科的基础,实验教学是物理教学中的重要内容,尤其是在新课改环境下,实验所起的作用越来越大,实验创新是物理教学不断发展的重要动力和组成部分,笔者在长期的物理教学和与同仁的探讨研究过程中,获得了一些改进中学物理实验教学的想法,在此与大家分享。
关键词:
实验改进、光源、光屏、光具座、透镜、光的色散、焦耳定律、楞次定律
引 言
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。创新的关键在人才,人才靠教育。创新人才的培养,离不开创新教育,同时也是新课程标准实施的目的。实施创新教育的主渠道是学科教学,而不同学科都有不同的学科知识体系和特点,创新教育应结合进行。
物理是一门以实验为基础的自然科学,物理的创新教育自然离不开实验创新。笔者在长期的一线教学和与同仁的探讨中,总结一些实验教学创新的观点,希望能和大家分享。
正 文
一、对光学实验改进的几点想法。
光学实验在整个中学物理实验教学中所占的比重不大,但是每一个实验都十分重要。尤其是凸透镜成像规律、小孔成像、光电效应方面的实验。笔者主要探讨一下这些方面的内容和改进意见。
(一)、光源的改进。
在中学物理光学实验中,光源的使用是很频繁的,而目前所用光源一般有三种:蜡烛、激光光源、白炽灯泡。它们分别都有其特点,但是缺点也同样明显。
蜡烛在凸透镜成像规律和小孔成像实验中用得比较多,蜡烛的火焰比较弱、光线弱,同时火焰摇摆不定,在凸透镜成像规律的实验中,实验效果不是很明显,受外界光线影响比较大,甚至在明亮的教室中,基本上不可能完成小孔成像的实验。
激光光源光线强,光线路径比较集中,适合用在光的反射和折射实验中,但是却无法在光屏上形成清晰的像,故而不可能用来做凸透镜成像规律和小孔成像实验。
白炽灯泡光线太分散,在单位方向上光线太弱,也无法成清晰的像。同时,上述光源还有一个共同的缺点,即没有标度和标尺,成像变大还是变小,变化多少都只能由肉眼估计得出,缺乏严谨性。因此光源需要改进。改进方法是使用发光二极管,在一个平面发光体上设置发光二极管,组成F形状或者L形状的发光字母,横线和竖线用红绿两色发光二极管区别,并在发光体所在平面上设置网格标度。
实践证明,此种光源成像十分清晰,在小孔成像实验中,该光源在教室明亮的光照环境下,仍然能成十分清晰的像,其像上下倒立、左右反向,能帮助学生直观的理解小孔成像的特点。
在验证凸透镜成像规律实验中,此光源成像的位置始终固定在透镜的主光轴上,不会受风的影响而晃动或改变大小,避免了由于蜡烛燃烧变短、烛焰晃动等因素给实验带来的不利影响,使光屏上所形成的像更加清晰、稳定,从而减小了实验误差。使用蜡烛时,烛焰所成的像可以使学生非常直观地得出蜡烛成上下倒立的实像,但却不能观察所成的像也是左右相反的特点。由于该光源为F或L形,从光屏上所成的像可以直观地观察到,像的左右也是相反的,这样在实验的过程中就能纠正学生那种片面地认识,即凸透镜成实像时只是上下倒立的错误观点,全面地体现了“倒立”的全部内涵。这是使用蜡烛作为光源时不能直接观察到的。
(二)、光的色散的改进
光的色散实验证明了白光是复色光,是由红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫七种色光组合而成的。为学生进一步了解太阳光谱以及色光三原色奠定了基础。
此实验将受到众多因素的制约,可操作性较差。例如,该法在阴雨天无法进行;为了有较好效果,实验应在暗室进行,这就受到地理位置的限制了;此外,由于入射光线是从窗外引入,若要全班同学在座位上就能看到太阳光谱,操作就更为复杂了。
改进方法是用照相用灯或新闻灯代替太阳光。实践证明,新闻灯发出的白光经三棱镜色散后,形成的七色光带在天花板上十分明显。不受任何光照条件和其它环境的制约。
(三)、光屏的改进。
目前,中学光学实验选用的光屏一般为毛玻璃或白色塑料板,无论哪一种,在教室内明亮的光照环境下,都会受较大的影响。
笔者选用了亚光的不透明硬质纸板作为光屏,同时,在硬纸板上刻画出与发光体平面相同尺寸的网格,作为判断像大小的标度。这样的光屏成像清晰,比原有光屏的成像效果要好很多,还能直观的比较成像大小,像与物的具体放缩比例。便于我们研究各种成实像的实验中的成像特点。
(四)、光具座的改进。
传统光具座有个缺点,光具座上的标尺刻度从左到右由零开始一直增加到100cm,这给学生在物距和像距的读数上带来一定的难度。
笔者认为,在原刻度的40cm处标为零刻度,然后向左和向右同时增加,左边一直到40cm,右边一直到60cm。在做凸透镜成像规律时,凸透镜固定在零刻度处不动,左端放光源,右端放光屏,这样,就很容易读出物距和像距。加之光源和光屏上标上了表格状的刻度,就很容易探究物距像距和成像大小的关系。
(五)、透镜的改进。
原有凸透镜实验在实验前,必须自己在阳光下或平行光源下估算凸透镜的焦距,而这并不是很容易实现。收天气和环境的影响太大。同时也仅仅是个估算值,不利于学生进行科学的论证和分析。
笔者推荐做成一个透镜盘。其形状为一圆盘,圆盘四周固定上各种不同型号的凸透镜、凹透镜和小孔成像实验中用的小孔,其中至少应该包括凸透镜(5cm)、凸透镜(10cm)、凹透镜、一个小孔、两个小孔。透镜的焦距直接标在相应的位置。该圆盘的中轴固定在光具座上,实验者可自己旋转圆盘,选择合适的透镜,将之转到光具座上合适的位置。
这样,实验者可很容易确定凸透镜的焦距,同时可以比较不同焦距的凸透镜对实验影响的不同。更重要的是,它能帮助学生直观的理解小孔成像的特点,一个小孔和两个小孔有什么不同,让学生得出清晰的认识,加深学生的印象。
二、对热学实验改进的几点想法。(一)、对焦耳定律的改进。
“焦耳定律实验”,在教材中非常重要的验证性演示实验,其常规实验装置主要部分是放置了不同阻值电阻的2个充满煤油的烧瓶。将2个电阻串联通电一段时间后,煤油吸引部分电热发生体积膨胀,通过插在密闭烧瓶中的细玻璃管中的液面差异说明电热的多少。但是作为演示实验,该装置仍然比较复杂,而且密闭要求高,否则煤油会从胶塞渗出。
该实验过程主要还是要通过控制变量法体现出热量的不同,教材中是用电阻
加热煤油,然后用温度计测量煤油的温度,这个实验还存在三点不足:一是在说明电流越大产生的热量越多的原理时,要分两次实验进行,这要求两只玻璃管的液柱降到原来的高度后才能改变电流做第二次实验。事实上烧瓶中的煤油加热容易,降温难,需很长时间,液柱才能回到原来的高度;二是短时间内煤油膨胀差异不大,演示效果差;三是加热时间长,学生注意力容易分散,并且不能连续重复演示,不利于组织课堂教学。
有两种改进方法。
一是把不同阻值的电阻丝直接绕在温度计的玻璃泡上,在进行实践的过程中感觉到,这样改进后,实验时间要缩短很多,同时实验现象也十分明显。二是用气体压强变化来反映温度的变化,具体做法是把两端电阻分别密封在密闭容器内,密闭容器连接上压强计用以测量容器内气体压强,通过容器内气体压强变化,可直观反映电阻放热多少。实践证明,这种实验的效果相当好,几乎在通电的同时,密闭容器内压强就有明显的变化,实验效果相当直观,具有很强的对比度。
(二)、对气体沸腾实验的改进。
原有气体沸腾实验,能体现出沸腾的特点和条件,但却未体现出压强与沸点的关系。
笔者曾在做完教材上要求的沸腾实验之后,把注射器通过橡胶管和活塞连接在试管,利用注射器改变试管内的气压,达到了改变液体沸点的目的,并让学生猜测、探究,液体沸点与什么有关。
气压降低导致沸点降低的效果很明显,沸点能够降到30摄氏度左右。气压升高后,沸点升高也很明显,接近115摄氏度左右。气压的升降导致沸点的升降十分明显。“开水不烫手”与常识反差大,符合学生对知识的认知过程。同时该实验安全性高。通过注射针筒自制的泄压阀能够稳定瓶内的气压,保证实验安全进行。实践证明,这样做效果较好,让学生直观的理解了液体沸点与气压的关系。
三、对楞次定律实验改进的几点想法。
人教版普通高中课程标准实验教科书物理《选修3-2》中的电磁感应这一章是高中电磁学中的重点也是学习的难点。它既与前面学习的电场、磁场、恒定电流有密切联系,又是学习交变电流、电磁波的基础。因此很好的演示电磁感应现象是学好这部分内容的起点。而在此基础上判断感应电流的方向更是学习的难点。因此如何通过实验演示感应电流方向也成了理解楞次定律这节内容的关键。
教材在楞次定律实验中,是通过电流表指针的偏转来判断电流的产生和方向。而此实验产生的电流小,持续时间短,电流表指针偏转可见度不大,演示效果差。很难使全班学生都观察到明显的实验现象。
改进方法可用发光二极管来代替电流表显示电流的产生和方向。二极管对电流强度要求较小,现象却明显,同时用红绿两色二极管可极好的反映电流的方向。
实践证明,改进后的实验现象比以前的演示实验更明显和直观。解决了在课堂上演示不明显的问题,而且使学生对电磁感应现象有很好的感性认识。从而为进一步学习打下基础。
结 束 语
总之,充分开发物理实验功能,为学生“创造性的学”创造环境和条件,是每一个物理教师的责任。转变教学观念,充分利用趣味实验,改进实验教学方法,对学生能力的培养和知识的传授有着重要的意义。只要条件允许,能够用实验说明问题的决不能用嘴说说了事,也不能用计算机多媒体的虚拟实验代替学生分组实验。要充分利用身边的实验条件来完成教材中的实验,这方面,我们物理教育工作者还有很长的路要走。我相信,在这条路上,我们很充实并且幸福。
参考文献:
关键词:农村中学实验教学措施
中学物理是一门以实验为基础的自然学科,而实验是获取物理知识的主要途径,是物理教学的重要组成部分,也是学生动手动脑、独立获取知识、正确理解原理从而总结得出规律和结论的过程。然而农村中学物理实验室有限,实验仪器又不足,甚至有的学校班级多、班额人数过大,专业教师缺乏,学生对实验的重视程度不够等,给我们农村中学的物理实验教学带来了很大困难。我想为农村中学物理实验教学提出以下应对措施。
一、从思想上转变农村物理教师对实验教学的重要性认识的不足
近年来,受教育体制及当地经济发展情况的影响,很多农村中学人员编制不齐,差缺教师现象严重;再则学科教师不配套,专任教师(特别是农村中学的理、化、生等科目)严重缺编。大多数理化生教师基本没有受过多少有关实验教学的专业训练,对实验教学的认识不够,再加之教学中没有切实可行的方法、技巧,对如何指导学生搞好实验心中没有底。针对此种现象,老师首先要明白实验教学不是让学生像科学家那样为发现真理而去做一些复杂的实验,其实实验更重要的目的就是创设情境,让学生理解、感悟知识,体验实验的乐趣,要培养学生的动手操作能力、动手能力和观察实验的能力。
总之,我们面临的是新一轮课改,我们必须从思想上高度重视实验在物理教学中的重要地位。当今的教育是素质教育,要求全面发展学生素质,提高学生对实验的观察能力,培养学生的科学思维能力和创新能力,所以,作为物理教师我们理应抓好实验教学。
二、加强物理实验教学有效课堂的建设
当前农村中学物理实验教学的目的,既要注重演示实验教学,又要在分组实验和课外实验上积极、大胆探索,及
时填补农村中学实验教学上的空白。我认为应从以下几方面来促进物理实验教学的有效课堂。
1、明确实验的类型。中学物理实验主要分为演示实验、分组实验。演示包括演示操作、幻灯演示、多媒体演示等。随着现代教育技术的发展,多媒体教学手段已逐渐走进农村中小学课堂,成为教育教学的有力工具,大大提高了物理演示实验教学的效果。学生分组实验则是以学生实践活动为主的教学活动,初中阶段分组实验虽不多,但分组实验有助于培养学生的实验操作能力、观察能力、分析解决问题的能力,还能培养学生团结协作的优良品行。
2、明确实验任务。无论在物理实验教学还是在其它自然科学中,实验的目的就是教师创设问题情境,启迪学生的思维,让学生认识身边的自然现象、探索发现现象的本质,培养学生团结协作的精神、严谨的科学态度。
3、精心设计各类实验,教给方法,培养动手动脑能力。
(1)采用形式多样的教学手段提高演示效果。农村中学受硬件设备的影响致使有很多演示实验不能得以正常开展,但作为教师要因地制宜、就地取材、因材施教,积极主动地创造条件。如有些演示实验老师在操作中现象不明显,可见度小,鉴于此我们可以采用实物投影仪进行演示放大,如温度计的读数、电表的读数等用投影仪放大,从而大大提高演示实验的有效课堂。
(2)抓好学生分组实验。初级中学物理分组实验虽少,但它也是物理实验教学的一个重要模块,它更能培养学生的动手能力、观察能力、实验分析能力、解决问题的能力。作为农村教师也要注重物理教学这一环节,没有条件的农村中学只能寻找替代品、自制简易教具等办法来弥补教具的不足,以便完成教学任务。要做好学生分组实验应分三个阶段:
①准备阶段。其实无论我们上什么实验课,课前的准备必须充分。实验课前要先让学生认真预习教材,明确实验目的,掌握基本原理,从基本原理中找出需要测量的物理量,从测量的物理量中弄清所需要的器材,再对整个实验操作过程做出设计,并且要明确此次实验的注意事项。
②实验操作阶段。在实验阶段,既要体现学生动手动脑的主体性,又要发挥教师的主导作用。所以教师对学生分组实验不要限制太多,应该大胆放手让学生自己操作,留给学生充足的时间,让学生在自行设计的实验方案中独立完成。当然教师应下各组巡视,及时发现学生在实验操作中出现的错误并加以纠正,同时要强调遵守实验操作规则、爱护实验器材、一切以安全为重。实验完毕后,一定要收拾好实验器材,做好清洁。
③实验分析总结阶段。根据实验情况,结合实验报告手册,请各组对实验现象及数据进行分析讨论,再从各实验组中选取几组进行交流,最后教师对各组实验结果进行评估,指出实验中存在的问题及如何去改进,同时也应充分肯定各组实验中取得成功的地方。只有通过总结才能提高实验技能,才能很好地完成实验教学。
三、教师对物理实验教学的评价应多元化
新课标提倡以人为本的教学,注重学生个体发展,注重学生科学探究的能力。顺应当今时代素质教育的要求,实验教学的评价方式是摆在我们面前的又一重要话题。教师的评价方式要多样化,才能激发学生探索的热情;教师的评价有新意,才能促成学生进取的人生态度。例如,在“用天平测质量”的实验中,在向天平中加砝码时,很多同学一开始便取出盒中最大的砝码,发现不行,再换较小的,由大到小依次换下去;有的同学一开始便取盒中的小砝码放入,不行,再换大的;但也有个别同学一开始便取一个中等大小的砝码。结果采用第三种办法的人先做完实验。我问他为什么要这样做,他回答道:我首先估计了一下左盘物体的质量,根据质量取了一个接近这个质量的砝码。我们不难看出这位同学用了一点小小的思考与技巧,我当时表扬了他们,关键是要让学生把动脑贯穿于实验的始终,培养他们善于观察、解决问题的能力。
【中学物理实验室工作总结】推荐阅读:
中学物理实验目录06-21
中学物理实验室管理02-22
上寨中学物理实验室管理02-12
中学物理探究实验教学02-18
浅谈农村中学物理实验教学02-14
初中物理实验教学中学生能力的培养12-23
引导学生做好中学物理疑难实验的几点尝试10-06
初中物理实验教学中学生能力的培养教育论文01-18