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淺談高中物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀及優(yōu)化措施論文
摘要：隨著新課程教育改革的實(shí)施, 老師們?cè)絹?lái)越重視物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng), 作為學(xué)生的我們也要積極改變學(xué)習(xí)態(tài)度, 跟上老師的思路, 打破傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)的枷鎖, 對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新, 增強(qiáng)自己的理性思考能力和邏輯思維能力。基于此背景, 通過(guò)對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)的必要性和開(kāi)展現(xiàn)狀加以分析, 提出構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)方案以及實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)從器材開(kāi)始的改進(jìn)與創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn), 希望能為其他同學(xué)的物理學(xué)習(xí)提供理論幫助。
關(guān)鍵詞：高中物理; 物理實(shí)驗(yàn); 改進(jìn)與創(chuàng)新;
物理是一門(mén)自然學(xué)科, 揭示了世界上物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、作用的規(guī)律, 物理學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了世界進(jìn)步, 彰顯一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)含量和科研成果。物理是高中階段的重要學(xué)科, 對(duì)理科生尤甚, 不過(guò)作為一門(mén)理科知識(shí), 高中物理學(xué)涵蓋大量公式和基礎(chǔ)概念, 相對(duì)難度比較大, 學(xué)習(xí)起來(lái)倍感困難, 同時(shí)物理除了教材上的知識(shí)還有大量的實(shí)驗(yàn), 需要我們具備動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。這也充分說(shuō)明了高中物理實(shí)驗(yàn)的重要性。
1 物理實(shí)驗(yàn)的必要性
物理知識(shí)雖然抽象, 但是并不陌生, 因?yàn)樗植荚谖覀兩畹姆椒矫婷? 比如當(dāng)我們走進(jìn)廚房會(huì)發(fā)現(xiàn)大量物理學(xué)知識(shí)制造的廚具, 比如微波爐、電磁爐;學(xué)者們常說(shuō)物理就是一門(mén)以物為基礎(chǔ)說(shuō)理的學(xué)科, 它來(lái)源于生活的細(xì)節(jié)和自然現(xiàn)象, 經(jīng)過(guò)科學(xué)家的研究和開(kāi)發(fā)將自然力量和人為物理力量為人所用, 造福于民。所以這整個(gè)過(guò)程離不開(kāi)大量的實(shí)驗(yàn), 通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)的論證, 在無(wú)數(shù)次失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)才能獲得物理的真諦。高中階段想學(xué)好物理, 將知識(shí)融會(huì)貫通, 也離不開(kāi)物理學(xué)知識(shí), 從教材中要求的實(shí)驗(yàn)延伸到小實(shí)驗(yàn), 樂(lè)趣無(wú)窮。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)我們能更充分地理解課本上抽象的知識(shí), 在試驗(yàn)過(guò)程中充分感受經(jīng)典物理學(xué)的運(yùn)作, 讓我們身臨其境般感悟知識(shí), 然后誘發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣, 從而進(jìn)一步在老師的指導(dǎo)下對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和歸納, 將實(shí)驗(yàn)的表象上升到科學(xué)范疇, 最終回歸教材知識(shí), 讓教材知識(shí)變得通俗易懂。不過(guò)實(shí)驗(yàn)需要我們主動(dòng)動(dòng)手操作, 是腦力與動(dòng)手能力的結(jié)合, 以前我們總是看著老師示范, 自己卻不敢動(dòng)手, 使原本有豐富趣味的實(shí)驗(yàn)課變得枯燥單一, 同時(shí)我們自己做實(shí)驗(yàn)時(shí)在實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)器具選擇和實(shí)驗(yàn)效果上存在不同程度的不足, 教師的指導(dǎo)是一方面的, 我們還需要強(qiáng)化自己的動(dòng)手能力和探究能力, 對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新, 展現(xiàn)現(xiàn)代中學(xué)生的理性本色。筆者結(jié)合自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn), 就這一問(wèn)題從以下幾個(gè)方面分析。
2 高中物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)展現(xiàn)狀
2.1 學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)重視度不夠
通過(guò)上面的論述, 我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重要性有所了解。它作為物理學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié), 是必須掌握的內(nèi)容。不過(guò)我們的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)意識(shí)總認(rèn)為課本知識(shí)才是重要的, 物理實(shí)驗(yàn)并不一定非要真的進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 從課本上了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程, 明白實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可以了。也就是說(shuō)這部分同學(xué)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)在于知識(shí)的學(xué)習(xí), 對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作并不重視。這就像填鴨式的學(xué)習(xí)一般, 將課本上的物理知識(shí)和公式死記硬背根本不通曉其義。我們常言道語(yǔ)文學(xué)習(xí)是‘好記性不如爛筆頭’, 而物理學(xué)習(xí)是死記硬背不如動(dòng)手實(shí)踐, 長(zhǎng)此以往, 不僅會(huì)對(duì)物理學(xué)習(xí)倍感枯燥, 還會(huì)引起學(xué)生的反感, 因?yàn)樘珶o(wú)趣了, 只是為了學(xué)而學(xué), 并且也不利于我們創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力的發(fā)展。
2.2 學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備不健全
從宏觀角度上說(shuō), 學(xué)校引進(jìn)了不少先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備, 同時(shí)籌建了實(shí)驗(yàn)室, 在某些實(shí)驗(yàn)上我們能做到人手一副儀器, 不過(guò)從微觀角度上看, 儀器齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)備只在幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn), 其他的實(shí)驗(yàn)器具并不滿(mǎn)足人手一副的條件, 我們只能看著老師操作, 這樣很容易分神, 不親手實(shí)驗(yàn)一番不理解實(shí)驗(yàn)的真諦, 也感受不到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。并且筆者發(fā)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器存在損壞和老化現(xiàn)象, 比如電學(xué)中有的電儀表、單刀開(kāi)關(guān)、小燈泡有不少毀壞的, 學(xué)校沒(méi)有及時(shí)更新檢查, 毀壞老化的儀器不僅讓學(xué)生倍感掃興, 也妨礙了個(gè)人對(duì)物理的學(xué)習(xí)進(jìn)程, 影響了我們學(xué)習(xí)物理的積極性。
2.3 學(xué)習(xí)方式單一
一直以來(lái)我們都是被動(dòng)接受老師的教育, 物理實(shí)驗(yàn)課上看老師示范后就按部就班地跟著操作一遍, 實(shí)驗(yàn)成功就不再做他想, 實(shí)驗(yàn)失敗也不總結(jié)失敗原因, 只是機(jī)械性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其實(shí), 實(shí)驗(yàn)的目的是為了讓我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題、總結(jié)問(wèn)題, 僅一味地操作不動(dòng)腦子實(shí)驗(yàn)根本起不到作用。并且很多同學(xué)一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就開(kāi)始興奮, 不遵守實(shí)驗(yàn)室操作規(guī)范, 不聽(tīng)從老師指導(dǎo), 自己亂操作, 實(shí)驗(yàn)失敗后就垂頭喪氣, 怨天怨地, 這完全妨礙了正常的物理實(shí)驗(yàn)。高效的物理實(shí)驗(yàn)需要課前預(yù)習(xí)掌握基本知識(shí)和基本操作儀器, 在實(shí)驗(yàn)中聽(tīng)從老師指揮, 仔細(xì)觀摩老師的操作, 然后自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn), 對(duì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的細(xì)節(jié)和問(wèn)題進(jìn)行記錄, 多方面論證自己的所思所想, 總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)才能真正得到提高。但是能真正做到這些的同學(xué)太少了, 大部分人只是跟著老師的操作而操作, 學(xué)習(xí)方式很單一。
3 高中物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與創(chuàng)新的策略
3.1 構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)方案
一般進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前, 老師會(huì)通知學(xué)生提前預(yù)習(xí), 了解一下實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和經(jīng)過(guò), 便于實(shí)際操作中的實(shí)驗(yàn)效率。當(dāng)我們接到老師的預(yù)習(xí)指令后就要明確自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 然后找出教材介紹中自己的不懂得地方和好奇的地方, 進(jìn)行記錄, 然后自己給自己提出問(wèn)題并制定目標(biāo), 形成一份簡(jiǎn)單合理的實(shí)驗(yàn)方案。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子, 在力學(xué)中有一節(jié)關(guān)于‘力的合成’, 從教材中我們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)器具包括天平、砝碼、單股細(xì)繩、雙股細(xì)繩, 既然要探究力的合成, 那么先給自己設(shè)置一個(gè)問(wèn)題, 比如若要提起這些砝碼該怎么組合這些細(xì)繩?然后考慮兩根細(xì)繩的作用有什么不一樣呢?這兩根細(xì)繩能將多大的砝碼提起, 又在什么情況下會(huì)斷裂呢?帶著這些疑問(wèn)走進(jìn)教室, 觀摩教室操作后自己分析實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng), 與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn), 解決問(wèn)題, 隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行我們發(fā)祥雙股細(xì)繩的提重程度不如單股細(xì)繩, 那么這又是為什么呢?為了滿(mǎn)足自己的疑惑, 必須對(duì)這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)深入探究, 向教師詢(xún)問(wèn), 然后不自覺(jué)地就被物理學(xué)知識(shí)感染了, 繼而我們對(duì)互成角度兩個(gè)力的分力與合力的關(guān)系就有了初步了解, 為后面力的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。所以在實(shí)驗(yàn)前構(gòu)建合理的實(shí)驗(yàn)方案能在實(shí)驗(yàn)中快速進(jìn)入角色, 激活自己的思路, 便于物理學(xué)習(xí)。
3.2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)從器材開(kāi)始
器材是完成實(shí)驗(yàn)的重要載體, 一般實(shí)驗(yàn)的教育與儀器的復(fù)雜性成反比, 我們自己改良儀器就算出現(xiàn)問(wèn)題也比僅是操作有意義的多。所以筆者認(rèn)為對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)從自己動(dòng)手做開(kāi)始。首先自己動(dòng)手改良實(shí)驗(yàn)器材需要全方面了解該實(shí)驗(yàn)的知識(shí);其次, 器材的改進(jìn)必然是要進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)的, 在不斷失敗的過(guò)程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 對(duì)物理實(shí)驗(yàn)本身的了解就更充足;再次, 學(xué)生動(dòng)手改進(jìn)器材是思維和實(shí)踐的結(jié)合, 體現(xiàn)了現(xiàn)代教育目標(biāo)下的學(xué)習(xí)要求。器材的改良可從兩個(gè)方面進(jìn)行。
首先, 對(duì)教材的把握要比較熟悉, 充分考慮以前用過(guò)的實(shí)驗(yàn)器材的作用和它的局限性, 然后想辦彌補(bǔ)這種局限性, 提高實(shí)驗(yàn)實(shí)施的效果和直觀性。器材的改進(jìn)必須依賴(lài)教材, 在老師的幫助下尋找實(shí)驗(yàn)中的局限性, 對(duì)成功率不高的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn), 從而提高實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值和效率。以‘自由落體運(yùn)動(dòng)’這一節(jié)內(nèi)容為例, 該節(jié)課的實(shí)驗(yàn)需要用到牛頓管實(shí)驗(yàn)演示器牛頓管實(shí)驗(yàn)演示器是一個(gè)長(zhǎng)約1 m的玻璃管, 一端封閉, 一端接抽氣閥門(mén), 管內(nèi)有羽毛、小球、小金屬片、小銅錢(qián)等, 用抽氣機(jī)抽成真空后, 可以演示物體下落快慢與重力大小、物體形狀無(wú)關(guān)。該節(jié)課使用牛頓管來(lái)演示羽毛和鐵片在空氣和真空中自由落體的情況, 不過(guò)筆者經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)后認(rèn)為牛頓管的顏色與實(shí)驗(yàn)中鐵片的顏色相近, 有時(shí)候容易干擾學(xué)生的觀察, 在玻璃器皿中有反光的問(wèn)題, 讓人一時(shí)難以分辨哪個(gè)是鐵片, 哪個(gè)是牛頓管, 所以為了改善這一問(wèn)題帶來(lái)的影響, 可以將鐵片進(jìn)行染色處理, 可以利用鐵粉在牛頓管抽氣口的另一端增加一個(gè)電磁鐵, 這樣不僅緩解了基本問(wèn)題, 還能增加實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性, 讓同學(xué)們更清晰的觀察該實(shí)驗(yàn)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上, 我們不難發(fā)現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)習(xí)的重要性, 作為高中生的我們必須以主動(dòng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待物理, 親身實(shí)踐物理實(shí)踐, 并總結(jié)經(jīng)驗(yàn), 從身邊的小事獲得啟發(fā)改進(jìn)和創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn), 只有這樣才能增強(qiáng)自身的物理素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
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