高中《物理课程标准》把“科学探究及物理实验能力要求”和“共同必修模块”、“选修模块”一起,作为《物理课程标准》中“内容标准”的三个一级主题。可见,物理实验在新课程中占有重要地位。长期以来,由于中学物理教师对物理实验教学认识上的偏差以及高考对实验考查方式的局限,中学物理实验在大多数学校没有得到应有的重视,实验教学模式僵化、实验室利用率不高。下面是小编为大家整理的《高中物理教学物理实验论文 (精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!
高中物理实验教学的现状及探究性物理实验教学设想
摘 要: 物理学是一门以实验为基础的学科,物理知识是建立在物理实验基础之上,通过观察、归纳、总结、推理而得出的。生动有趣的探究性实验不但可以培养学生的动手、观察、分析、综合的能力,而且能激发学生的求知欲和规划设计能力,更能增强对物理知识的领会运用,有利于学生增长物理知识。物理实验教学是中学物理教学中不可缺少的重要组成部分,然而物理实验教学的现状却不容乐观。探究性实验教学作为素质教育的一个重要方面,已经到了不得不重视和实施的关键时期。本文分析了高中物理实验教学的现状,提出了关于探究性物理实验教学的设想。
关键词: 高中物理实验 教学现状 探究性物理实验 教学设想
一、物理实验教学的现状
2001我县开始着手准备迎接“普实”验收,为了弥补“普实”硬件设施的不足,我校通过自筹资金购买和上级教育主管部门下拨配置相结合的办法,使学校理、化、生实验室的硬件设施得到了极大的补充,为实验教学提供了硬件设施上的保障。为迎接“普实”验收,各级学校也曾一度认真开展实验教学,然而由于种种原因,实验教学的“热情”并没有得到延续,而是随着“普实”热的消退而消退,实验教学理所当然没能达到期望的效果,真正能坚持探究性实验教学的学校和教师并不多。物理实验教学的现状如下。
1.学校、教师基本上都能认识到物理实验课的重要性,由于高考体制和教育教学评价机制的限制,学校教育的重心唯高考是从,重理论轻实践,急功近利。做实验不如讲实验,反正高考也不考实验操作,会考实验考查只是例行公事,人人都可以过关,导致学生做实验时不够认真。
2.虽然经过“普实”验收后,学校的仪器设备得到了不同程度的补充,实验条件得到了很大的改善,而且数量和价值都不低,然而随着新课改教材的变革,原有仪器已经不能满足现行教材对物理实验教学的需求,导致部分仪器利用率低或成为摆设。况且2000年以后配置的仪器设备质量都不容乐观,我校收到的仪器中就曾有过游标卡尺因刻度错误,新购电阻箱在学生正常使用的情况下经过一次学生实验全部损坏而退换过……
3.实验过程程序化。学生实验前教师都把实验目的、实验器材、实验步骤、记录数据的表格、数据处理方法及预期的结果、实验的注意事项都给学生讲透彻了,然后学生才开始按照教师的要求参与实验,获得预期的结论实验即完成。但这样的实验学生完全处于被动状态,学生缺乏自己动脑去规划设计的机会。学生虽然机械地动了手,但仍然没有达到探究创新的目的。
4.根据有关要求,Ⅰ类实验室的每班学生实验为25组,Ⅱ类实验室每班学生实验为13组,这是按每个年级4个平行班、每班50人配备的数量,然而我县普通高中绝多数学校平行班级数都有十多个班,每班学生人数多在六七十人,物理实验室多为两间,按现有仪器数量,实验时每组学生人数要达到3—5人,在一节课内要让每个同学按传统的“程序化”方式都动手操作一次时间绝对不够用,更何况实验还不一定能一次就能成功,时间就更不够用,更不用说对实验进行探究了。若延长实验时间,只有两间物理实验室又轮换不过来,因为还有两个年级等着。
5.物理实验仪器大多比较笨重,有时做一个演示实验要来回搬几次仪器才够用,有的教师怕麻烦,干脆就不做,或用学生实验仪器做演示实验,离讲台稍远的学生根本就看不见,当然也就达不到应有的实验效果。
6.实验专职老师待遇差,在现行体制下,评职评优都与高考成绩挂钩,实验室老师评职评优都很难,积极性受挫,热情不高。
二、探究性实验教学设想
在传统教育模式的惯性作用下,教师对实验教学的探究缺乏经验,难度较大,还有一个学习总结的过程。下面是我关于探究性实验的设想。
1.教育主管部门和学校要重视高中物理探究性实验教学,若没有学校的重视会很难,在用人机制和评价机制上作适当的调整,充分调动物理任课老师和物理实验专职老师的积极性,让他们能心甘情愿地走探究性实验的路。这是搞好探究性物理实验教学的原动力,没有他们的努力要搞好探究性物理实验教学很难。
2.教师要让学生成为实验的主人公。现在的中学生的好奇心都很强,我们要充分运用学生对未知事物强烈的好奇心。而探究性物理实验恰好能够发挥他们的主观能动性、满足他们自主学习的愿望和他们的好奇心。这就提醒教师在教学过程中要时刻注意学生的主体地位。“认知是一个过程,而不是一个结果”。因此要发挥学生的主动性,教师不要包办代替,让学生自主参加知识的获取过程,从探索实践中找出规律,探索性地追求知识,掌握知识。现在中学生物理实验能力普遍不强,学生在遇到实验问题时不能灵活运用已学过的物理知识和方法解决问题,甚至不知道朝着哪个方向思考。究其原因就是教师的“教”作为整个教学过程的主体,而学生只是在被动地接受,没有充分发挥出学习的主动性。因此回归学生的主体地位是探究性物理实验教学成功的基础。
3.教师要学会用实验去教。传统实验教学注重的是物理实验当中的知识性,注重的是结果而不是过程。教学的目的是为了获取分数为价值取向的知识点、得分点。探究性物理实验教学就是要在实验过程中让学生掌握物理实验的基本技能,会使用基本的实验仪器,就是要在做实验的过程中让学生经历科学探究的过程,鼓励学生自行设计实验方案,尝试用各种不同的方法去实验,学生实验的结果肯定有成功也有失败,不要怕实验失败,要允许学生失败,要给学生留下足够的空间。要及时引导学生去分析比较各种方法优劣,帮助学生分析实验成功与失败的原因,让学生从实验中学习。这样才能真正达到培养学生动手动脑的能力。我们要用实验去教,而不要用传统的方法去教实验。
4.适当开放实验室弥补课时不足。在当前中学物理实验室的配置现实下,要让每一个学生在规定的45分钟时间内按传统方法实验尚不能完全保证都有动手机会的前提下,要进行探究性物理实验教学时间上肯定是不够用的,而现实的高中从早到晚课都排得满满的,星期一到星期五甚至星期六和星期日上午都要上课,学生除了中午和晚餐后几乎是没有时间的。要解决这一对矛盾,只有在星期一到星期五下午放学后到上晚自习前和星期日下午实验室对学生有序开放,弥补课时的不足,让仪器充分发挥作用。
作者:黄胜华
开放物理实验室 改进高中物理实验教学
高中《物理课程标准》把 “科学探究及物理实验能力要求”和“共同必修模块”、“选修模块”一起,作为《物理课程标准》中“内容标准”的三个一级主题。可见,物理实验在新课程中占有重要地位。长期以来,由于中学物理教师对物理实验教学认识上的偏差以及高考对实验考查方式的局限,中学物理实验在大多数学校没有得到应有的重视,实验教学模式僵化、实验室利用率不高。尽管新课程实施以来,广大中学物理教师对改进物理实验教学做了不少有益的探索,但基于开放物理实验室如何改进中学物理实验教学的实践和探索相对较少。本文针对传统的、封闭的物理实验教学现状,总结我校物理教研组通过开放实验室改进物理实验教学的一些实践以及我们的思考。
一、开放实验室对改进物理实验教学的意义
开放物理实验室是在新课程理念的引领下,通过给予师生自主选择实验资源、实验项目,自主安排实验时间、自主确定实验方法的权利,其内涵不仅是指狭义的“图书馆式”开放物理实验资源,还应该包括物理实验资源的开放、实验教学内容的开放、实验教学方式的开放、实验教学评价方式的开放,实现以开放物理实验室为载体,利用开放的教学理念来引领物理教学。
通过开放物理实验室,一方面,转变中学物理教学中“为考试而实验”的教学倾向,树立以实验为基础的物理教学观,发挥物理实验在物理概念、规律、习题教学中的作用,真正用“自主合作探究”代替“他主训练灌输”,另一方面,改变“唯分数论”的学生成绩评价观,用“关注能力,关注会学”代替“关注分数,关注学会”,调动学生学学习物理积极性,促进学生改进物理学习方式,培养学生的动手、动脑能力,提高学生科学素养和创新意识。
二、以开放实验室为平台改进高中物理实验教学的策略
1.齐全的实验室功能区、完善的实验室管理制度是开放物理实验室的基本保障。开放实验室是一个系统工程,是一个全新的课题,为确保开放实验室建设取得实际成效,充分发挥其培养学生的创新精神与实践能力作用。一方面,在传统的力学、电学、光学、热学实验室的基础上,增设合理的实验区,如综合实验室、数字实验室、学生自主探究实验室,为开放实验室提供硬件保障;另一方面,改变物理实验教学的组织管理形式,教学处、年管会、物理教研组齐抓共管,结合开放实验室的实际情况制定相应的实施管理办法;规定不同年级开放实验室的时间和空间;建立实验指导教师和实验辅导员岗位责任制;明确实验室操作规程及安全责任制,逐步建立起完善的开放实验的教学运行机制,把开放实验室建设成为激发学生学习兴趣、培养学生能力,具有一定学术性、创新性、导向性和示范性的学生科技活动组织。
2.基本的实验技能训练是开放物理实验室的基础。重视物理课程标准要求的中学物理中传统的经典实验,以培养学生的基本实验技能,提高学生对实验现象的观察、分析、总结能力,为学生实验创新能力的发展打下坚实的基础。如:基本仪器的使用,测量与间接测量的思想,控制变量法,等效替代法,实验数据的处理与评价,偶然发现的追踪等。
例如:“实验;用单摆测定重力加速度”包含许多思想方法:用间接测量的方法测量物理常数;用多次测量的方法减小偶然误差;用图像的方法处理实验数据等。包含许多实验基本技能:如何悬挂单摆的悬线?怎样测量摆长?在什么位置开始计时和终止计时?为什么?为什么要测多次全振动的时间?各直接测量物理量对加速度值误差有什么影响?“实验:探究小灯泡的伏安特性曲线”包含运用图像分析实验数据的能力培养:(1)猜测图像可能有什么特点?(2)电压从零开始逐渐升高,为什么在低电压区采点密集一些?用什么电路?(3)画出图象,分析图象特点:低电压区,中电压区,高电压区。(4)尝试解释这种图像的特点。像这些重要的实验思想方法和实验操作的培养,都必须通过学生的动手操作而体现出来。如电学中的电阻的测量、电源电动势及内阻的测量、探究。
3.以开放的实验资源改进物理实验教学。开放的实验室资源是让学生不仅充分利用学校实验室的器材,而且挖日常生活中的用品,学生自己设计或教师指导下进行小实验、小制作、小发明等各种物理实验探活动。不仅缓解了当前学校实验资源单一的状况,也拉近了物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学和社会、日常生活的联系,体会到小实验中蕴含着大智慧。况且有些实验资源本来的用途并不是进行物理实验,因此这实际就是一种开放实验室的创新形式。
例如:“小实验;水果电池的制作与相关量的测量”:材料:西红柿铜丝、铁钉、数字式多用电表。
制作步骤:
(1)取一个西红柿,分别将弯折的铜丝和铁钉插入西红柿中(中间相隔一定的距离)
(2)用多用电表红表笔接触铜丝,黑表笔接触铁钉,测量水果电池的电压。
(3)再用多用电表黑表笔接触铜丝,红表笔接触铁钉,再测水果电池的电压。
(4)根据多用电表的读数判断西红柿电池的正负极。
实验结果分析:(1)用万用电表测出两个电极间的电压约为0。6V,但几个水果电池串联却不能使一个小灯泡发光,为什么?引导学生通过对实验结果的分析与论证,其原因是水果电池内阻太大。(2)如何准确测定水果电池的E、r课本上的方案可行吗?为什么?有其他方案吗?学生在开放性问题的引导下,提出解决问题的方案(伏安法?安欧法?伏欧法?补偿法?),同时通过自己动手实验尝试去解决问题、发现新问题,使学生在体验成功和挫折过程中获取知识提高能力,从而感悟出物理学的思想和方法。对其他学生自己设计的小实验还有很多,这里不再举例。
4.以开放的实验教学模式改进物理实验教学。传统的物理教学模式是教师按照教材的实验要求把实验的目的、原理、步骤讲授给学生,学生像操作工那样去逐步完成实验步骤,这样既不利于学生实验能力的提高也不符合新课程理念。实验教学模式的开放,要求教师充分重视学生的主体地位,发挥学生的主体作用,实验教学中学生以实践者、研究者的身份积极参与,教师的作用是一方面对学生实验过程中的困难提供必要的指导和帮助;同时引导学生学会对实验中的问题,多角度、多方位进行思考,为不同学生提供不同的可选课题,为不同学生提供同一课题的不同研究方式,挖掘不同学生的不同的闪光点。
例如:高一年级学生开展“落体运动加速度的研究”。要求学生二人一组,运用频闪照相研究钢球下落的加速度。学生必须完成以下任务:方案设计(直接测什么?如何测?);装置调试;标尺制作;实地拍摄;照片分析;实验报告。教师提供的帮助:方案设计提示;频闪技术指导;参与讨论,提供器材,进行质疑,点拨思维。
例如,高二年级学生研究小孔成像,可引导学生研究以下问题:对晴天正午树荫下的光斑,请仔细观察并描述你所看到的现象,你能提出哪些问题?为什么有的光斑是不规则的,有的光斑近似为圆形?为什么圆形亮斑与不规则形相比,圆形较小?为什么圆形与不规则形相比,圆形较暗?你猜想哪些因素影响光斑的形状和亮度?与小孔的形状、大小有关吗?如何验证?需要哪些器材?设太阳到地球的距离为一个天文单位L,怎样设计实验测量太阳的直径D测出小孔到屏的距离l和屏上光斑的直径d,则太阳的直径为D=Ll·d。
5.以开放的实验教学内容改进物理实验教学。传统的物理实验教学内容是教材中规定的实验,实验教学内容的开放,一方面是对教材中学生实验进行改进、拓展。如改“验证性”实验为“探究性”实验或设计性实验;改教师课堂“演示实验”为学生“探究性”实验;改进教材中原理不科学、现象不明显、效果不理想的演示实验;把新授课教学与实验教学融合一体的实验探究式教学;把习题课教学与物理实验结合起来的教学等等。
例如:我们用生活中的锉刀来演示自感现象,将电源正极与锉刀的一端相连,负极连接铜多芯导线,导线的一端在锉刀上来回移动,相当于快速地通断电,可以看到微弱的电火花,如果加快导线在锉刀上移动的速度,可以看到更强的电火花,这说明电流变化越快,自感电动势越大。用一根红色的导线绕在铁锉刀上,相当于增加了铁芯上线圈的匝数,同时将一根蓝色的导线直接接在电源负极,将两根导线同速在锉刀上移动,这时可以看到,红色的导线头产生的电火花更强,这说明,匝数越多产生的自感电动势越大。
由于篇幅限制,本文只部分介绍了我校物理教研组开放实验室促进物理实验教学的一些探索与思考.实践证明:“给学生以自由,有自由才有选择;给学生以兴趣,有兴趣才有学习;给学生以主动,有主动才有进步;给学生以探究,有探究才有创新”.尽管我校开放物理实验室还处于探索阶段,但通过物理实验教学的开放,不少物理课堂已呈现出“学生动起来,教师跑起来,课堂活起来”的生动局面;它不仅激发了学生学习物理的积极性、能动性,促进了学生物理学习方式的转变,引导学生自主、合作、探究学习;而且也提高了物理教师开发和指导物理实验的能力,以物理实验教学方式的改进,促进了我校物理教学的变革。
作者:王益民
加强高中物理实验教学提高物理课堂效率
物理学是一门以实验为基础的科学,没有实验就没有物理学。据统计,在获得诺贝尔奖的物理学家中,有74%的是因实验而获奖的。由此可见实验在物理学发展中的重要性。在高中物理教学中,如何加强实验教学呢?
一、提高实验技能——是实验的目的
学生的实验技能是比较缺乏的,具体表现在参加实验考查时,既便面对十分简单的实验,例如,“打点计时器的使用”“用万用表测电阻”学生也是手不断地抖,看一下操作步骤做一下,根本不可能达到熟练的程度。另外不同组的学生,其操作方法,也不相同,经常出现错误的操作方法。例如在《用玻璃测折射率》这一实验时,有的学生用玻璃砖作工具固定大头针。
究其原因,我认为这是由于教师不熟悉实验技能学习规律的缘故。有的教师把实验技能的学习等同于知识的学习,认为我己经把它讲清楚了,你们也就会了。有的教师由于自己已经掌握了实验技能,而认为实验技能的学习很简单。其实即使是比较简单的骑车、游泳等技能,哪个人是一学就会的呢?只有通过教师很好的示范作用,学生多操作,学生实验操作的正确率才会大大提高,教学的吸引力和教学效果才会大大提高。
二、加强课前预习——是实验的保证
预习是学生上好实验课一个非常重要的环节。依据实验内容,教师可以布置一些预习思考题,让学生思考,从而加深对原理的理解。比如:在“研究匀变速运动的规律”实验中,可提出:①根据纸带上的点,对小车的运动性质如何判断?什么情况下作减速运动,加速运动?什么情况下作匀速运动,匀减速运动,匀加速运动?②在纸带上可以把任一个点选作起点,为什么?我们可以从中间某一个作为起点?这样做有什么好处?③怎样选择两个连续的记数点?是不是选择两个相邻的点?为什么我们不是逐点选取时间间隔?为什么常用打点计时器打五个点的总时间为时间间隔?④通过纸带上打下的点,怎样计算即时速度?怎样计算加速度?通过预习,实验前学生做到心中有数。只有让学生先思考,实验课上才知道如何动手。
三、提倡合作学习——是实验的途径
新课程理念要求教学要面向全体学生,设法促使每个学生都能得到充分发展。为此,可以将全班学生进行合理编排,每一小组中有的学生口头表达能力强,有的学生观察能力强,有的学生思维深刻,具有独特的创新精神,将这些具有不同能力的学生组合在一起,不仅能提高小组活动的效率,更有助于每个学生的全面发展。要求组内各同学互帮互助,相互配合,明确分工,各负其责,并积极转变角色,以促进组内同学相互合作,共同解决实验中所面临的问题,以此达到学生人人有事干,人人都动手,个个有收获的目的,进而激发了学生的兴趣和创造热情。
四、设计实验方案——是实验的提升
每一个实验都有各自的设计思想,一个成功的实验,其设计思想总包含着对已有知识的灵活运用和创造性构思。引导学生领会前人的实验设计思想,是培养学生具有设计实验能力的有效途径。比如在做“验证力的平行四边形定则”实验时,为什么要两次把橡皮条的结点拉到同一位置?在做“验证牛顿第二定律”实验时,为什么要使长木板倾斜以平衡摩擦力?在做“验证机械能守恒定律”实验时,要验证 ,
为什么要选第一、二点距离为2mm的纸带?在做“验证动量守恒定律”实验时,被碰小球的质量为什么要小于入射小球的质量?还记得“控制变量法”吗?实际上所有的实验都要在控制变量上下功夫,实验的精髓就是控制变量。
教材中安排的演示实验和学生实验都只有一种方法,从器材到实验步骤及表格设计,教材都有一定的模式,这样不利于学生创新思维的培养。教师可给出一个实验题目,要求学生应用所学的知识和已有的器材,自己设计多种实验方案,写出实验方法和步骤,并对每一种实验方案和步骤进行总结和比较,这样既能活跃学生的创新思维,培养其创新精神,又能使学生的分析能力、应变能力得到训练和发挥。如“验证牛顿第二定律”的实验中,课本介绍的是用打点计时器来完成这一实验,如果要求学生用其它方法,学生会想到类似的方法,用电火花计时器也能完成这个实验。学生这种主动地提出见解,然后用实验解决问题的过程,就是创造性能力培养的过程。
五、应用多媒体技术——是实验的创新
多媒体在实验教学中的应用,是现代教育技术在实验中应用的一个重要方面。多媒体应用于实验当中能提高实验的可见度,可以进行静态的和动态的演示,增强演示实验有效性。对亚里士多德挑战的是意大利伟大的物理学家伽利略,伽利略选择比萨斜塔做实验,他让两个重量不同,但同样是比较重的金属球同时下落,结果是同时着地,现在我们也做一次,在高层楼房屋顶,我们准备了两个同样大小的保龄球,白色的这一个重3.5公斤,红色这一个是白球的两倍重量7公斤,让这两个球同时从30米高的屋顶上下落,这两个球同时着地,让我们看看慢镜头的情景吧。
由于物体自由下落的速度太快,只用肉眼观察是无法比较两个轻重不同的物体下落的快慢,利用现代技术的慢动作播放,学生就能很清楚地看到了轻重不同的两个物体下落是一样快的,实验的结论非常清晰明确。在学生建构知识的过程当中,由于多媒体技术的有效应用,帮助我们向学生提供了非常有价值的素材。
总之,物理实验是研究物理学的重要方法和手段,加强实验教学,不仅可以提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力。
作者:王发展
推荐阅读:
高中物理教学论文 中学化学实验教学与多媒体教学技术07-14
高中物理实验性设计05-31
高中物理图像问题论文06-30
高中物理教学论文 论物理学之思想和方法05-30
高中物理如何开展信息化教学论文09-06
新课程背景下高中物理教学的反思论文07-27
微课在高中物理教学中的应用论文07-17
高中物理教学随笔06-28
高中物理学法讲座07-13
高中物理认识运动10-18