高中物理实验能力培养(精选12篇)
高中物理实验能力培养 篇1
物理学是一门以实验为基础的自然科学, 物理学中每个概念的建立、每个定律或规律的发现, 其背后都有着坚实的实验作基础.实验教学的发展趋势和社会对物理人才的需求都已经表明, 实验不仅仅要起到引出概念、验证规律从而辅助教学的作用, 在实验教学中, 对学生实验能力的培养已经愈发显得重要.对学生实验能力的培养必须得到足够重视.
一、培养学生对实验的兴趣
在对以上涉及的各项能力分开阐述之前, 我个人有这样一种观点, 提出来供大家批评指导.那就是我以为, 兴趣也是能力的一种, 因此, 培养学生对实验的兴趣也是在培养学生的实验能力.有的学生会产生这样的想法:为什么每次上实验课我都提不起兴趣, 对实验现象是什么, 实验过程怎么样, 实验是成功还是失败, 对这些我都没有什么兴趣, 这怎么办?所以, 对于一些这样的学生, 我认为他们是缺乏一种对事物产生兴趣的能力.这里, 物理学实验就是一种很好的教学素材.我们也许小时候都会产生多种诸如, “为什么电视机可以出声音和人像”“为什么收音机里有人说话”“为什么汽车没有马和牛拉着也能走”等这样的疑问, 这些都是与我们的现实生活息息相关的物理现象, 而这些物理现象的产生背后都有着一定的物理原理, 学习这些原理就会懂得这些现象, 而学习这些原理就势必要学会与之相关的实验, 这样激发学生对实验的兴趣就会容易得多了.此外, 学生如果对物理实验产生足够兴趣的话, 也会在一定程度上提高其对其他学科实验的兴趣.
二、培养学生的动手能力
实验过程需要每个学生亲身参与, 所以对学生动手能力的培养, 实验自然是最佳选择.对于物理实验来说, 许多装置需要学生自己动手制作.拿电学实验来说, 对于课本上标准的电路图而言, 实验室的器材是实物, 不是一个个虚拟的符号, 电线也不是一条可以随意画的“线”, 这就需要学生自己动手, 依照实验参考书中的电路图连接实物, 这样就对学生的动手能力起到很好地锻炼作用.
这里还要注意的是, 教师要尽可能把课堂演示实验变成学生实验, 尽可能多的利用现有教学条件多给学生创造锻炼的机会, 这样他们的动手能力就会变得越来越强.
三、培养学生的观察能力
对于一个完整的实验来说, 对实验结果的观察是其中重要的一环.比如, 对于用双缝干涉测光的波长这一实验来说, 就需要学生很好地观察能力.本实验需要学生观察亮暗条纹, 需要学生选定易测量且清晰的n条亮 (暗) 条纹之间得到距离a.
再如研究匀变速直线运动的实验, 需要学生手眼并用, 在打点计时器打下的纸带中要选取点迹清楚地一条, 舍掉开始比较密集的点迹, 从便于测量的地方取一个开始点O, 然后 (每隔5个点) 取一个计数点, 分别记为A、B、C、D…, 测出相邻计数点之间的距离s1、s2、s3…
实验的成败很大程度上取决于对实验结果的观察是否准确, 所以高中物理实验要培养学生的观察能力.
四、培养学生的思维能力
思维能力是一个人能力的高级表现形式, 具体表现为实现某一种想法所采用的策略, 高中物理实验对学生思维能力的培养具有重要作用.比如, 对于电磁感应的实验, 教师在课堂上做完演示实验之后增加类似的学生实验, 这样就可以培养学生独立的思维.再比如, 验证动量守恒的实验中, 质量为m1和m2的小球发生正碰, 若碰前m1运动, m2静止, 根据动量守恒定律应有m1v0=m2v2+m1v1, 本来应该是验证前面的式子是否成立 (即速度问题) , 而现在则变为验证m1OP=m1OM+m2ON是否成立 (即位移问题) , 考虑到实际选用的装置, 可以让学生试着解释出现这种转化的原因.学生根据选用的装置 (如图1) 就不难分析出其中的道理:因为小球从斜槽末端飞出后做平抛运动, 由平抛运动的知识可知, 两球下落高度相同, 则其飞行时间 (即从下落图图11到落地所用时间) 也相同, 由m1v0=m2v2+m1v1可以变化为m1v0t=m2v2t+m1v1t, 若使时间t取小球下落的时间, 则有v0t=OP, v1t=OM, v2t=ON, 本式即可化为m1OP=m1OM+m2ON, 这样就把速度问题变成了位移问题.这就可以培养学生的类比思维和简化思维, 因为这样转化以后就可以省去测算v0、v1、v2的繁琐步骤.另外, 还可以让学生试着解释一下为什么要使m1>m2, 然后可以让学生通过亲身实验说明一下, 这样就可以加深学生对这一实验的印象, 并进一步锻炼他们假说—演绎—验证的思维方式.
五、培养学生的探索能力
探索能力是一个人在面对难题或困惑时应该具有的宝贵品质和能力.物理学发展离不开一代又一代伟大的物理学家们的不懈地钻研和探索, 因此, 培养学生的探索能力对他们学好物理是十分必要的.教师在教学过程中要切实注重探究实验对学生探究能力培养的重要性和必要性.同时, 探究能力也是学生自主学习能力的一种体现.实验教学过程中只有激发起学生的主动探索欲望和自主学习的动机, 教学效果才能事半功倍.
六、培养学生的创新能力
实验是让学生体验科学探究过程、学习和掌握科学研究方法, 从而培养其科学精神、增强其创新意识和创新能力的一种过程, 这当然是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用来决定的.实际上, 实验教学对学生实验能力培养的最高目标即是培养学生的创新能力.我们要求学生掌握已知的知识, 最终目的是为了让学生利用所学的知识来创造价值或是去发现和创造新的知识, 而实验是知识应用和知识再创造的最佳工具和途径, 因此利用实验来培养学生的创新能力就显得尤为重要.
七、培养学生的合作能力
有时候一个实验的完成往往需要多个学生的合力协作, 这就有利于对学生合作能力的培养.比如, 说对于一个实验装置的构建, 往往并不是一个人在有限的时间内就能完成的, 如对于电学实验的实物连接, 就可以采用这样的分工方式, 有的学生可以分管电压表和电流变, 有的学生可以负责滑动变阻器, 有的学生负责电源, 有的学生负责用电器……这样在各部分连接正确的情况下就可以迅速地打造出整个实物装置, 然后就可以快速的投入实验.对于实验的过程, 分工协作仍然很重要, 电学实验的实验现象有时候就是在很短的时间内发生的, 一个人有时并不能兼顾观察和记录以及分析处理多种工作, 这就需要几个人有很好的分工, 有人负责观察, 有人负责记录, 有人负责整理和分析, 然后实验结束后整个实验小组可以在一起讨论.
现代社会越来越需要团队意识好、合作能力强的人才, 因为社会的分工越来越精细, 团队是必然的有机组合方式, 所以对学生合作能力的培养不容小觑.
高中物理实验能力培养 篇2
甘肃省通渭县第三中学苟贤
摘 要 实验是物理概念,规律教学中必不可少的基础,如何在实验教学中发展学生主体性,激活学生的创造思维,培养他们的创造能力,这是物理教学中备受关注的问题。本文试从构建新的实验教学模式,有效发挥学生主体性,激励学生独立、自主地学习和探索,培养学生的创新能力方面进行探讨。
关键词主体 物理实验教学 创新能力
物理是一门以观察和实验为基础的科学。实验教学既是物理教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。中学物理教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”,因此实验是物理学中必不可少的重要手段。然而,实验教学因长期未受到应有的重视而成为物理教学中的薄弱环节。采取“以讲代做”的实验教学方式大有人在。新课程强调的教学是教与学的交往、互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。那么,如何在物理实验教学中强化学生的主体地位,培养其创新能力呢?
一、改实验“观看”为实验“观察”
观察是有目的、有计划的一种思维知觉,是实验研究的基础,演示实验教学是培养学生观察能力的最重要途径。学生对演示实验现象的观察往往带有强烈的好奇心,但注意力不集中,目的不明确,主次分不清,常常忽略了本质现象,甚至出现把教师的演示实验变成看热闹式的“观看”。
在演示实验教学中,教师除交代实验仪器,装置特点,实验目的和原理之外,更应向学生提出观察的重点和方法,应教给学生“看什么,怎么看”,并且对每一项演示实验都应制定相应的观察程序和内容,特别是依据学生的实验水平、经验和操作技能上的缺陷,精心策划富有启发性的引导措施,变简单的“观看”过程为实验“观察”过程,培养学生的观察能力。例如,在做测定小灯炮额定功率的实验中,教师可引导学生按如下实验顺序进行观察,先让学生观察实验电路图的特点,并及时提出问题,如滑动变阻器有什么作用?实验中电压表与谁并联?调节滑动变阻器后先看什么后看什么?当灯炮两端电压恰等与其额定电压时它的亮度怎么样?如果实际电压不等于额定电压,它的功率是大是小,灯的亮度相不相同?
在观察的过程中,教师要善于抓住每一个关键时刻及时唤起学生的注意,只有边实验、边观察、边思维才能促进知识向能力转化。这样就会把积极思维贯穿于观察的全过程中,变“看热闹”为“看门道”,使学生养成良好的观察习惯,掌握科学的观察方法,提高观察能力。
二、改演示实验为分组实验
不少演示实验,由于受条件的限制,学生(特别是后面的学生)是很难看得清的,即使看得到,但由于缺少参与意识,往往调动不起学生的积极性,不能很好地发挥学生的主体作用,学生的独立操作能力及创造能力也就难以得到充分的培养。
改演示实验为随堂分组实验,就是在教师的启发指导下,将演示实验过程转化为学生自己独立地运用实验去探求知识或获取必要的感性认识,从而自己去总结得出结论的过程。这样不仅可以在课堂上增加学生动手和
动脑的机会,而且有利于提高实验观察的效果,有利于学生观察能力、思维能力的培养。同时,由于学生对实验的全程参与,也增强其主体创造的意识,这种效果是单纯的演示实验所难以达到的。例如,在演示光的折射实验时,学生很难观察清楚光在水面发生折射的现象,如果把该实验改为分组实验,那么学生对实验现象的观察将会由“模模糊糊”转变为“真真切切”。因此,对于那些操作简单、耗时少、易成功、观察能见度较差的演示实验而言,很有必要将其改为分组实验,通过教师——学生、学生——教师、学生——学生之间的多向交流,完成探索任务、增强了创造的体验,其效果一定比只看教师的演示要好得多。
三、重视实验操作,让学生到实验室去做一做
目前高考物理试题重视实验考查,并且分值较高,命题者在实验题命题时总希望把“做过实验的考生”和“没有做过实验的考生”区分开来;另外课本中的实验学生不亲自做一做,他们也很难达到对实验的真正理解;所以对高中阶段要求的12种基本仪器要求学生会规范操作与读数,对16个学生实验(含5个选考模块实验)要求学生能亲自动手独立操作,只有能独立完成所规定的实验,才有可能达到《考试大纲》中“能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”这一要求。
四、重视实验的归纳与总结
学生进入高中掌握的知识更丰富、思维能力更强;因此在高三备考复习时,应该站在更高的角度,对所学过的实验要加以归纳、总结。例如“利用纸带串联力学实验”,利用纸带可以验证机械能守恒定律、探究动能定理、测定动摩擦因数、测量重力加速度、测小车的功率、测电动机的转速
等。如“电源电动势和内阻的测量”,可以利用电流表和电压表测量、利用电流表和电阻箱测量、利用电压表和定值电阻测量、利用电流表和定值电阻测量、利用两只电压表测量、利用两只电流表测量等方法。又如“电阻的测量方法”,有伏安法、半偏法、等效法、直接用欧姆表测量法等方法。
五、开展实验设计方案评比活动,让学生施展创造才智
教材中有不少关于实验问题的“讨论”和实验习题。教师可提出一些研究的方向,启发学生自行设计实验方案,并定期收集,认真审阅,对合理性好,可操作性强,实验现象明显,有一定水准的“作品”,教师应提供平台让学生实践,充分展示主体创造的能力,激发学生的创新意识,并使其创造欲望得以持久的保持。
高中物理实验能力培养 篇3
关键词:高中物理 物理教学 创新能力 教学研究
目前,大多数高中物理教学中,教师多注重理论的教学。由于条件所致或种种原因,高中物理教师大多对于实验教学缺乏重视,而只是注重课本理论知识的讲授。通过物理实验教学能够培养学生创新能力,达到素质教育的目的。在实际教学中,教师可以从高中物理实验教学中发现不同的内容,在不同的教学手段当中达到培养学生创新能力的目的。而当前素质教育也正是要求学生具有良好的创新能力。因此,本文着重介绍了高中物理教学中的实验教学,并重点阐述如何通过高中物理实验教学来对学生进行创新能力的培养。
一、通过探索性实验培养学生创新意识
高中学生已经具备了一定的物理知识和试验技能,在这种情况下,教师可以根据学生的不同特点和教材的要求,提出新的试验项目。然后让学生在教师的指导下,对新的试验课程进行实际操作,并且在操作中观察试验现象,发现试验问题,得出试验结论。更好地培养学生创新意识,教师可以通过探索性实验让学生进行实践,设计相关的科学情景,引导学生进入相关情景,在体验经历的过程中学习知识,发现知识,并开发学生的潜能。通过探索性实验能够培养学生的创新意识,激发学生的创新精神,推动学生创新思维的产生。这些都需要有较强的探索欲望,而学生自己动手探索问题就是前提条件。
二、通过开放性和多变性实验培养学生创新精神
传统的高中物理实验教学一般采用教师在台上按照教材要求进行讲解,然后按照教材规定对学生进行演示的方法进行操作。在操作过程中,教师和学生使用相同的试验方法和试验仪器,最终得出相同的实验结论。这种方法就是传统的填鸭式教学,已经远远不能适应素质教育下的学生教学工作了,对于学生创新精神和创新意识的培养都具有一定程度的限制作用。新课改下广大教师对开放性实验教学的作用已经有了较大的认可,因此,要培养学生创新精神,增强学生创新意识,就需要教师在教学过程中根据学生特点和所教授的课程特点进行适当的调整。例如,可以改变实验教学的内容,变换实验所需器材或者改变实验条件,调整实验数据的计算方式等等,以此来增强学生创新精神和创新意识。
三、利用设计性实验培养学生的创新思维
教师在培养学生创新思维的时候,可以引进设计性实验。所谓设计性实验,就是教师在理解了所要讲解的实验原理之后,根据实验步骤选择相关的实验器材和试验仪器,然后得出试验结果。中学生获得创新思维和创新能力的途径有很多种,通过对前人科学探索历程和试验设计思路进行领悟的过程也是一种有效的途径。
教师在进行设计性实验教学中,要注重对学生创新意识方面的激发,有效提高学生对于问题的发现以及对于问题的解决能力,培养学生养成独立获得知识的习惯,并且要灵活地、创造性地运用所学知识。在进行设计性实验教学过程中,教师要注重培养学生对实验现象和试验结果进行概括和总结的能力,同时要引导学生对实验过程中的问题及实验结果进行判断的能力。通过对实验设计方案的不同对实验结果是否有影响进而判断实验结果,进而引导学生养成发散思维和集中思维等能力。
四、通过实验教学培养学生的动手能力和实践能力
当今从事科研工作,既要善于搞理论研究,科学发现,又要具备技术开发的实践能力以及动手操作能力,因此,着眼于学生的未来发展,应该为他们提供更多的动手机会。教师在实验过程中可以通过课堂实验和课后实验引导学生培养自己动手的能力,增强学生对实验的兴趣。同时,增强学生的动手能力对于学生记忆能力的增长和理解能力的增强都具有很好的辅助作用。在实验过程中理解并且探索物理知识和规律,这比教师在课堂上枯燥地进行照念要深刻得多。正所谓:“百闻不如一见,一见不如一做。”另外,对于有条件和能力的学校和教师,可以适当地开展一些课外实验,增长学生见识,提高创新思维。学生可利用课外时间到实验展览室动手做实验,教师可以发挥主导作用,及时解决学生实验过程中所遇到的疑难问题。教师还可以组织开展课外实验竞赛,组织兴趣小组,有针对性地组织学生进行相关实验,并指导学生进行实验实施,推荐学生进行实验读物的阅读,定期或不定期对学生讲解实验过程,开阔学生视野,提高学生实验技能。经过各种各样的实验相关活动,学生的实践能力得到提升,学习兴趣得到激发。一旦学生有了学习兴趣,就会积极探索物理知识,创新能力和实践能力就会提高。
五、通过优化实验教学目标培养学生创新能力
学生创新能力的提高,有赖于教师教学目标的明确。教师在教学过程中,对教学目标进行优化,在备课过程中就将如何培养和提高学生创新能力渗透到教学中的每一个细节中,详细地对教材进行分析,对学生进行把握。教师在制定教学目标时,首先,要了解学生综合素质如动手能力、掌握知识程度等等,同时还要对学生在思想品德方面的教育进行考量。其次,要兼顾考虑到学生对创新意识、思维和创新精神等方面的要求,是否符合学生的创新个性。在教学过程中,实验教师要从学生的角度出发,对于所遇到的问题也要从学生的角度来考虑,在引导学生自己动手解决实验遇到的问题的过程中培养学生的创新意识和创新能力。
综上所述,高中物理是一门基础性学科,因此,在教学过程中教师要利用多种手段培养学生创新意识,提高创新思维和能力,增强实际操作和动手能力,激发学生学习的积极性和创造性思维能力。在教学中,教师可以采取提出启发性问题、创设相关情景,捕捉学生学习兴奋点等方法,引导学生发现问题、解决问题,从而提高创新能力。
参考文献:
[1]韩一锋.浅尝高中物理实验教学与能力创新[J].科教导刊:电子版,2013(6).
[2]杨字凌.新课标下高中物理实验教学[J].新课程:中,2013(5).
[3]黄保留.新课程高中物理实验教学与能力创新案例浅谈[J].数理化学习,2011(6).
高中物理实验能力培养 篇4
一、通过探索性实验培养学生创新意识
高中学生已经具备了一定的物理知识和试验技能, 在这种情况下, 教师可以根据学生的不同特点和教材的要求, 提出新的试验项目。然后让学生在教师的指导下, 对新的试验课程进行实际操作, 并且在操作中观察试验现象, 发现试验问题, 得出试验结论。更好地培养学生创新意识, 教师可以通过探索性实验让学生进行实践, 设计相关的科学情景, 引导学生进入相关情景, 在体验经历的过程中学习知识, 发现知识, 并开发学生的潜能。通过探索性实验能够培养学生的创新意识, 激发学生的创新精神, 推动学生创新思维的产生。这些都需要有较强的探索欲望, 而学生自己动手探索问题就是前提条件。
二、通过开放性和多变性实验培养学生创新精神
传统的高中物理实验教学一般采用教师在台上按照教材要求进行讲解, 然后按照教材规定对学生进行演示的方法进行操作。在操作过程中, 教师和学生使用相同的试验方法和试验仪器, 最终得出相同的实验结论。这种方法就是传统的填鸭式教学, 已经远远不能适应素质教育下的学生教学工作了, 对于学生创新精神和创新意识的培养都具有一定程度的限制作用。新课改下广大教师对开放性实验教学的作用已经有了较大的认可, 因此, 要培养学生创新精神, 增强学生创新意识, 就需要教师在教学过程中根据学生特点和所教授的课程特点进行适当的调整。例如, 可以改变实验教学的内容, 变换实验所需器材或者改变实验条件, 调整实验数据的计算方式等等, 以此来增强学生创新精神和创新意识。
三、利用设计性实验培养学生的创新思维
教师在培养学生创新思维的时候, 可以引进设计性实验。所谓设计性实验, 就是教师在理解了所要讲解的实验原理之后, 根据实验步骤选择相关的实验器材和试验仪器, 然后得出试验结果。中学生获得创新思维和创新能力的途径有很多种, 通过对前人科学探索历程和试验设计思路进行领悟的过程也是一种有效的途径。
教师在进行设计性实验教学中, 要注重对学生创新意识方面的激发, 有效提高学生对于问题的发现以及对于问题的解决能力, 培养学生养成独立获得知识的习惯, 并且要灵活地、创造性地运用所学知识。在进行设计性实验教学过程中, 教师要注重培养学生对实验现象和试验结果进行概括和总结的能力, 同时要引导学生对实验过程中的问题及实验结果进行判断的能力。通过对实验设计方案的不同对实验结果是否有影响进而判断实验结果, 进而引导学生养成发散思维和集中思维等能力。
四、通过实验教学培养学生的动手能力和实践能力
当今从事科研工作, 既要善于搞理论研究, 科学发现, 又要具备技术开发的实践能力以及动手操作能力, 因此, 着眼于学生的未来发展, 应该为他们提供更多的动手机会。教师在实验过程中可以通过课堂实验和课后实验引导学生培养自己动手的能力, 增强学生对实验的兴趣。同时, 增强学生的动手能力对于学生记忆能力的增长和理解能力的增强都具有很好的辅助作用。在实验过程中理解并且探索物理知识和规律, 这比教师在课堂上枯燥地进行照念要深刻得多。正所谓:“百闻不如一见, 一见不如一做。”另外, 对于有条件和能力的学校和教师, 可以适当地开展一些课外实验, 增长学生见识, 提高创新思维。学生可利用课外时间到实验展览室动手做实验, 教师可以发挥主导作用, 及时解决学生实验过程中所遇到的疑难问题。教师还可以组织开展课外实验竞赛, 组织兴趣小组, 有针对性地组织学生进行相关实验, 并指导学生进行实验实施, 推荐学生进行实验读物的阅读, 定期或不定期对学生讲解实验过程, 开阔学生视野, 提高学生实验技能。经过各种各样的实验相关活动, 学生的实践能力得到提升, 学习兴趣得到激发。一旦学生有了学习兴趣, 就会积极探索物理知识, 创新能力和实践能力就会提高。
五、通过优化实验教学目标培养学生创新能力
学生创新能力的提高, 有赖于教师教学目标的明确。教师在教学过程中, 对教学目标进行优化, 在备课过程中就将如何培养和提高学生创新能力渗透到教学中的每一个细节中, 详细地对教材进行分析, 对学生进行把握。教师在制定教学目标时, 首先, 要了解学生综合素质如动手能力、掌握知识程度等等, 同时还要对学生在思想品德方面的教育进行考量。其次, 要兼顾考虑到学生对创新意识、思维和创新精神等方面的要求, 是否符合学生的创新个性。在教学过程中, 实验教师要从学生的角度出发, 对于所遇到的问题也要从学生的角度来考虑, 在引导学生自己动手解决实验遇到的问题的过程中培养学生的创新意识和创新能力。
综上所述, 高中物理是一门基础性学科, 因此, 在教学过程中教师要利用多种手段培养学生创新意识, 提高创新思维和能力, 增强实际操作和动手能力, 激发学生学习的积极性和创造性思维能力。在教学中, 教师可以采取提出启发性问题、创设相关情景, 捕捉学生学习兴奋点等方法, 引导学生发现问题、解决问题, 从而提高创新能力。
参考文献
[1]韩一锋.浅尝高中物理实验教学与能力创新[J].科教导刊:电子版, 2013 (6) .
[2]杨字凌.新课标下高中物理实验教学[J].新课程:中, 2013 (5) .
高中物理实验能力培养 篇5
近年来高考物理试卷对实验的考查,已从一般性的实验知识记忆转向对实验原理和方法的理解与迁移,开始出现了以学生实验和演示实验为背景的设计性实验试题。所谓设计性实验,就是要打破现成的实验方案,在一些特定的要求和条件下自行设计新的实验方案和步骤,完成其实验要求。由于这种设计具有较大的灵活性,需要学生在牢固掌握基础知识和基本方法的前提下富有创造力,因此,以设计性实验为载体,是培养学生创造性思维能力的一条重要途径。本文重点探讨与设计性实验相关的几种创造性思维品质。
一、实验方案的多样性与思维的广阔性
人类正步入信息社会,各种信息的数量急剧增加,成份日趋复杂。显然只有单通道的集中思维,已不能适应现代社会发展的要求,还需要有多通道的发散思维与之协同互补。所谓发散性思维,指的是一种沿着不同方向、不同角度思考,从多方面寻求多样性结论的辐射型思维方式。在物理实验中,即使实验目的和要求相同,但如果实验原理和实验器材不同,实验方案也往往具有多样性。因此实验教学中,如能选择典型的课题。通过多种实验方案的设计和实施,则可有效地训练学生思维的广阔性。具体可采用的方法有:
1、根据同一实验目的,开放常规实验器材,让学生自己设计实验方案,选择实验器材进行实验。例如,测干电池的电动势和内电阻
是高中物理的一个重要实验。针对这一实验,在学习了闭合电路欧姆定律以后就可编制如下一道实验设计训练题:
(1)利用电学实验中常用的仪器和仪表,可能有哪几种测量电池电动势和内电阻的方法。试画出实验电路,并说明其测量的原理和方法。
(2)如果再补充些仪器(如电势差计),你还有其它方法吗?
(3)这些方法中,哪些是比较合理的?哪些是比较精确的?哪些方法中需要附加些条件?
(4)试就你所想到的各种方法,作一归纳总结,从中能得到测量电动势和内电阻的一般规律吗?
学生通过广泛联系和运用所学的知识和方法,集思广益,初步提出了近十种可能的实验方案,其中一些不乏闪烁着创造性思维的火花。对此,再组织学生讨论、辩析,对合理的加以肯定,不恰当的指出问题所在,对无法完成的方案阐明其原因。各种方案在一一论证以后,只要条件许可,都可组织学生自己动手操作,进行实际测量。
2、根据限定的实验器材,要求学生进行发散性实验设计,看看最多能做多少种不同的实验。例如,在电学实验中,提供以下实验器材:电流表(0~0.6A—3A)、电压表(0~3V—15V)、滑动变阻器(0—50欧)、电池、小灯泡、几个阻值不一的定值电阻、电键、导线若干。
要求:利用上述仪器尽可能多地设计一些电学实验。
笔者曾让学生练习过,结果学生共提出了十多种可行的方案,兹例举如下:
①如图1(a),用伏安法测定值电阻的阻值。
②如图1(a),验证欧姆定律I=U/R。
③如图1(b),用伏安法测伏特表的内阻。
④如图1(C),研究小灯泡的伏安特性规律
⑤如图1(d),用伏安法测电池的电动势和内电阻;
⑥如图1(e),验证并联电路总电阻的公式;探索并联电路的总功率与各支路功率的关系。
⑦如图1(f),研究滑动变阻器的限流和分压变化规律。
⑧如图1(g),研究照明电路中电灯的亮暗随负载变化的规律。
二、实验仪器的局限性与思维的求异性
审视传统的物理教学,我们的观念总是强调确定性,排斥可能性,在这种教育的熏陶下,培养的学生往往长于求同,而弱于求异,其结果往往是墨守成规,缺少创新。要真正塑造创造型的人才,教师在教学中必需要鼓励学生勤于观察、敢于质疑,勇于发问,即便对那些已
成定论的东西也不妨去重新审视或争论一番,使之不成为僵死的教条。诚如笛卡尔所说:“科学产生于怀疑”。以测量性实验为例,由于每一种测量仪器都有其基本的固定的作用,如用刻度尺测长度、用天平测质量等,但如果要求突破测量仪器固有的功能(局限性)去测量一些看似没有因果联系的物理量,这对培养学生的求异思维品质无疑是一条“绿色通道”。
例如:提供一定容积的并盛满清水的“可乐瓶”一只(瓶底有一小孔)、细线一根、米尺一把、小祛码一只和用来盛水的桶一只。试估测水从此瓶底小孔连续流出的平均流量,并进行测量的误差分析。
此题是1997年浙江省中学生物理竞赛实验试题。从题意来看:水的平均流量Q=水的总体积V/水流尽的时间t。从提供的条件来看:其中水的体积可从瓶贴的标签上直接观察得到(这里考查的是学生的观察能力,遗撼的是一些考生并未发掘出这一点);最困难的问题还在于,如何测量水流尽所用的时间?要想突破这个难点,需要从实验方法上寻找解决办法:用题目提供的细线与祛码组装成一单摆,用它作用一间接的计时仪器去替代秒表。它的摆长L可由米尺测出,周期可由公式
算出,只要以此作为“参照量”数出水流尽过程中单摆全振动的次数N,即可测得时间t=NT。
显然,该题运用的是物理实验中典型的替代法,即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为判断依据,从而求出待测量。
又如:试用一根卷尺估测一堆砂粒间的动摩擦因数。
如果说上述实验的设计还是“有法可依”的话,那么本题的设计可谓是“无法无天”,因为卷尺测得的长度与砂粒间的动摩擦因数似乎是风马牛不相及的两码事。但是,我们可以这样来思考,要测定砂粒间的动摩擦因数,必须让砂粒间发生相对运动;再联想到力学中一个常见的斜面模型,如图2(a):逐渐增大斜面倾角0使木块在斜面上将要发生相对滑动,此时有p=受这一原型的启发,我们可将题给的一堆砂从高处慢慢漏下,在地面上形成一圆锥体,并不断增高以至高得不能再高,即表面砂粒将要开始滑动。如图2(b)、此时的砂堆不就构成一“蠢蠢欲动”的斜面了吗?隔离出其表面的任一颗砂粒,不就相当于斜面上的一木块了吗?
这样一来,通过θ这个中间变量即可把动摩擦因数u的测量转化为可用卷尺测量的长度(圆锥的高h和周长L)。在物理实验中,将不易直接测量的物理量转化为另一种易观测的物理量进行测量的方法,称为转换法。本题运用的正是这种转换法。
除以上所用的几种方法外,还有一些常用的实验方法,如比较法、放大法、补偿法、共轭法等。在实验设计的过程中,实验方法起着关键的作用,而求异思维则为实验方法的选择开拓了思考的不同途径。当然,科学求异决不是胡思乱想,它来源于扎实的知识基础和敏捷的思维能力,既要敢于想,又要善于想,才能充分发挥实验方法的长处,以较高的效率、简明的方法去解决面临的新问题。
三、实验误差的客观性与思维的批判性
实验误差总是客观存在的。在很多情况下,系统误差是影响测量结果的主要因素,可是它又常常不明显的外现出来,有时却给实验结果带来严重影响。因此,用“批判”的眼光发现并正视实验的系统误差,再想方设法予以修正以尽量消除它的影响,这既是误差分析的重要内容,也是从理性的角度进一步完善实验原理。设计更精确的实验方案的重要依据。爱因斯坦曾在《论教育》中谈到:“发展独立思考和独立批判的一般能力,应当始终放在首位。如果一个人掌握了他的学科基础理论,并且学会了独立地。批判性的思考和工作,那么他必定会找到自己的道路,而且比那种主要以获得细节知识为其培训内容的人来,他一定会更好地适应进步和变化。”
例如:在竞赛辅导中,我们曾引导学生对如何测电阻这一课题进行了深入的研究。
具体的运作大致是;用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有因电表的内阻对电路的影响而产生的系统误差。针对这一问题,先给学生介绍补偿的思想,然后由学生自行设计出电流补偿和电压补偿两种线路(电路图略)。补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题便上升为主要矛盾。怎么办?经过进一步思考改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可大大提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥(电路图略)。最后让学生分别用上述三种方法实际测量了同一个标准电阻的阻值,比较测量结果证实了理性的分析。历
史上,从伏安法到电桥法经历了很长的一个过程,而在这堂实验课中,学生亲身体验了这样一个发现问题、分析问题、解决问题的全过程。这种有序的启发对学生创新思维能力的培养是大有稗益的。
又如:在用打点计时器做验证牛顿第二定律的实验时,如果用进码盘和砝码代替砂桶和砂,如给定四个质量均为m的小砝码,已测出进码盘的质量M=2m,小车的质量M=4m,假定小车与木板间的摩擦已被平衡且其它所需器材不变。为了较准确地验证牛顿第二定律,该如何设计并完成这个实验?
实验中若以小车为Mg-T=M′a和T=Ma可得出,其中M为小车和车上所载图3硅码的总质量,M′为祛码盘和所载过码的总质量,显然,只有满足M>>M′时,才有T=M′g,即可以M′作为小车所受合外力进行研究。
但在题给的器材中,即便将砝码全部载入小车,也不能满足上述条件。为解决小车所受拉力的矛盾,我们可以通过转换研究对象,即以小车、以砝码盘和盘中所装砝码所受重力为系统所受的合外力,这样就可较准确地达到验证的目的。具体的实验步骤为:
保持质量不变,改变外力,测加速度验证a与F的关系:
首先将4个砝码载入小车,以空砝码盘所受重力作为外力F1=2mg,测出第一个加速度a1;然后每次将一个小砝码从小车上移到砝码盘中,系统的质量始终保持10m不变,而外力则依次变为F2=3mg,F3=4mg,F4=5mg,F5=6mg,分别测出各次的加速度a2、a3、a4、a5。作出a-F图象即可验证之。
保持外力不变,改变质量,测加速度验证a与M的关系。
先让小车空载,砝码盘也空载,测出第一个加速度a1′,对应外力F=2mg,系统质量m1=6m;然后依次将一个砝码载入小车,使系统质量逐次变为M2=7m,M3=8m,M4=9m,M5=10m,而外力始终保持F=2mg不为难,分别测出相应的加速度a2′、a3′、a4′、a5′。作出图象
图象即可验证之。
高中物理实验能力培养 篇6
【关键词】实验教学教育观念自主创新
1.新课标对高中物理实验能力的培养要求
物理是一门以实验为基础的科学,实验在物理教学中具有十分重要的作用。它不仅是学生建立物理概念、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,也是培养学生科学态度、发展创新精神的重要途径。新课程标准对高中学生物理实验能力提出新的要求,更加重视学生对物理实验的理解。具体来讲有八个指标:实验观察能力、基本操作能力、信息处理能力、创新能力、投入的情感态度、意志毅力、合作能力、自我认知能力。新课程标准对物理实验能力的基本要求无疑将对我们研究与培养学生的实验能力提供了全新的视野和有益的启示。
2.现阶段农村普通高中物理实验教学的不足
现阶段,由于各种优质教育教学资源集中于重点高中,对于农村普通高中,特别是物理实验,存在诸多问题。首先,物理实验教学迫于计划课时的约束和受到应试教育的影响及教师本身受传统实验教学模式的约束,物理实验教学大多是围绕高考运作,不是把提高学生科学素养,培养学生创新意识和实践能力作为直接目标。其次,物理实验室建设不尽人意,物理实验装备严重不达标,实验仪器设备普遍性的短缺,不能满足正常的实验教学需要;没有专职实验员或实验员学历低、业务水平不高,不能适应新课程改革的要求。
为此,在实验教学环节中,教师往往以“口头实验”、“黑板实验”代替动手操作。在演示实验中,不同程度地存在着为演示而演示的形式主义;而学生实验,教师只重视理论知识的传授,忽视对学生的实验能力以及物理实验研究中科学方法的训练和培养。忽略探索性实验的作用,不愿意花时间和精力去引导学生发现和探索物理规律。这种实验教学模式,学生动手实验的机会少,通过实验进行探究的机会更少,结果使学生成为实验教学中只看不做的观众或只做不想的机器人。
因此,依据物理新课程标准的内在要求,农村普通高中的物理教师必须转变教育观念,创造实验条件,多给学生动手的机会;同时,必须还物理实验教学对真理探索追寻过程的再现、再探索的性质,特别是还实验教学中“实验”本性,使学生实验综合能力得到发展,综合科学素质得到培养。
3.提高学生物理实验能力的策略
3.1转变教育观念,改革实验教学模式,培养学生实验能力
教师是教育教学过程的主导者,是学生成长中的引路人。教师应及时更新自己的教育观,在教学活动中由教师的主体地位向教师的主导地位和学生的主体地位转变,由传授学生知识向培养学生能力方面转变。农村普通高中物理教师不能以实验设备仪器的匮乏、课时紧张等理由为借口,减少实验或简化实验,应该从教育的本质出发,树立“一切为了学生的发展”、“为了学生的全面发展”的思想。教师应该不断学习,及时更新自己的知识和观念,提高自身的实验教学能力。
物理实验教学是一个对真理再现、再探索的过程,这一过程能发展学生的实践能力、质疑能力和创新思维能力,使学生养成良好的交流与合作习惯,更好地培养学生综合科学素质和技能。依据物理新课程标准的内在要求,农村普通高中物理教师必须转变实验教学观念,想方设法创造实验条件,更多更好地开设实验。针对缺少仪器的实验,教师可通过改变实验方式,扩大实验空间,增加实验室的开放时间等各种途径培养学生实验能力。
3.2加强平时实验教学,提高学生实验能力
加强实验教学,有助于培养学生的动手能力、观察能力、分析、解决问题的能力,提高实事求是的科学态度和创造能力。农村高中对于有条件能开设的实验,必须把握每一次机会,充分发挥学生的主动性,提高学生实验能力。具体可采取如下方式:
改革教师演示实验。在高中物理实验教学中,演示实验占有绝对多数的比例。在演示实验教学中,要改变那种由教师在讲台上“表演”,学生在台下观看的习惯;而是需要教师创设一些问题情景,使学生在思考的基础上观察,在观察的过程中思考。有时也可把演示实验改成学生上台演示以增加学生的参与度,或把演示实验改成分组实验等,使学生通过自己的实际操作和思维活动,开拓学生思维,逐步将学生引入科学的海洋。
注重学生分组实验。在学生实验中,教师不能是实验过程的“设计师”,规划好整个实验过程,学生也不能作为执行者,完全按既定步骤完成实验。学生动手实验,是提高学生综合实验能力最直接、有效的方式。教师要提供学生尽可能多的实验条件,积极引导学生设计实验,验证自己的猜想;引导学生深入观察和分析实验现象,培养学生对实验数据的处理、系统误差的分析的能力。
创设探究性实验。在物理教学中教师一定要重视实验的探究功能,创设一定数量的探究性试验。这种教学方式,能根据实验真实、形象、生动的特点,在学生原认知基础上,通过教师的引导,利用创设问题情境、引发问题、提出假设、设计实验、探究实验、分析总结、评估交流等一系列具体实践活动,调动学生学习积极性,吸引学生注意力,唤起他们直接兴趣,实现知识和技能的掌握、巩固和迁移。
3.3合理利用教材,发挥自主创新,培养学生实验能力
学生实验能力的培养是一项长期的工作,应贯穿在整个物理教学过程中。鉴于目前农村普通高中学校实验装备差严重不达标的现状,物理教师应利用现行教材,合理安排小制作、小实验;同时积极提高自身的自主性和创造性,通过自制仪器和教具来增强学生的动手能力。物理教育家朱正元教授提出“坛坛罐罐当仪器、拼拼凑凑做实验”,正是他一贯倡导自制教具、因地制宜做实验的总结。
现行高中物理教材中安排了许多简单易行的“做一做”栏目,体现了重视实验操作和学生活动的特点。这类小制作、小实验,农村学生也很容易完成,教师要积极引导。合理安排“做一做”,既能激发学生的学习兴趣,又能诱导学生积极思考、主动实践。在“做一做”成为培养学生实验能力的重要手段的同时,教师还可以因地制宜地设计一些简单的实验:如通过手搓桌面来感受摩擦生热;用“水流星”来体会圆周运动的向心力;用抛接装满水且戳有几个小洞的可乐瓶来观察失重状态;用盛水玻璃杯代替三棱镜观察太阳光的色散等等。这些有利于培养学生发现问题和解决问题的能力,让学生通过探究性学习活动,观察身边的各种现象,动手动脑进行思考与实践,在探究和解决问题的过程中,获得知识、培养能力。
针对学校实验室实验仪器的缺乏,教师应积极动手、动脑,自制或自购合适的实验器材,发挥实验的功能。例如,利用市场上很容易买到的激光笔,可以做光的直线传播,光的发射、折射和衍射等实验;利用随手可得的可乐瓶,可演示反冲运动、演示抛体运动的完全失重状态等;利用农村里家家户户都有的橘子、西红柿、马铃薯等,可指导学生做成“水果电池”,等等。此举具有重要的意义:利用日常生活中的物品进行各种物理实验和探究活动,可以拉近实验与生活的距离,让学生深切地感受到物理的真实性,感受到物理和日常生活、物理和社会的关系。从深层次上看,这些日用物品虽不是物理实验器材,但在新的思路和设计下却成为探索物理世界的利器,这种做法本身就是一种创新。
总之,要提高学生的实验能力,农村高中物理教师首先要转变教育观念,重视实验在物理教学中的功能,重视物理实验在提高学生素质的作用。通过改革实验教学模式,创造机会,鼓励创新,培养学生实验能力。重视演示实验、学生分组实验,积极开展小实验和小制作,引导学生利用日用物品进行各种物理实验和探究活动,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,培养学生主动研究的探索精神,提高学生思考并解决新的实际问题的能力,使学生勤于学习、善于学习,最终达到提高学生综合素质的目的。
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部. 普通高中物理课程标准(实验)[M]. 北京:人民教育出版社,2003.
[2] 胡明、杨国金主编. 全日制义务教育·物理课程标准教师读本[M]. 武汉:华中师范大学出版社,2002,8.
[3] 封小超、王力邦. 物理课程与教学论[M]. 北京:科学出版社,2005.
[4] 郭锦泉、于立军、陈佳辉. 新课标下物理实验在教学中的地位与作用[J]. 长春师范学院学报(自然科学版),2007,12.
高中物理实验能力培养 篇7
关键词:高中物理,实验教学,操作能力,培养
引言
物理是一门实验科学, 很多重要的物理结论是从实验中提取的。在高中物理课堂中, 应给予实验充分的重视, 尽量为学生提供实验条件, 使他们亲自实践, 培养他们动手能力以及自主思考的能力, 从而达到获取物理知识的目的。学生实验不仅可以提高他们的实践能力, 还可以培养他们学习物理的兴趣, 调动他们学习物理知识的积极性, 培养学生严谨的试验态度, 巩固学生已有的物理知识, 锻炼学生的物理思维能力。由此可见, 在物理教学中, 教师必须意识到实验的重要性, 培养学生的实验能力。
1. 以探索性物理实验, 来发展学生的操作能力
在传统的物理课堂中, 课本上的实验一般情况下是由物理教师演示完成的, 而学生往往仅是实验过程的旁观者以及见证者, 这种演示实验的教学效果并不好, 学生缺少参与实验的积极性, 没有发挥学生的主动性, 他们没有自己动脑、动手操作的机会, 从而没有有效的激发学生的创造性思维。比如, 在“牛顿第三定律”教学中, 通过实验操作可以验证作用力与反作用力的关系, 实验器材如下:两条相同大小的条形磁铁, 两个相同量程的弹簧秤。在本节课的教学中, 倘若不向学生解释实验操作的步骤以及实验注意事项, 仅仅通过问题的方式向学生提问: (1) 力的作用是不是相互的? (2) 作用力与反作用力具有什么关系?学生可能从课本上而不是实验中得出结论, 这样就导致演示实验可有可无的后果, 教学效果较差。为了使学生真正的掌握牛顿第三定律, 物理教师应该让学生亲自体验定律的形成过程, 学生在实验操作中, 可能遇到各种各样的问题:两根弹簧秤拉在一起, 发现它们的示数并不相等, 从而思考:这个验证试验出现问题的原因在哪儿?通过检查实验器材, 发现弹簧秤没有调零或者对拉的方式出现问题等等。学生在自主实验的过程中, 通过解决遇到的问题, 可以提高他们的思维能力, 此外还加深了他们对物理知识的理解, 达到事半功倍的教学效果。
2. 以丰富的实验操作方法, 来培养学生的创新思维能力
在物理实验课堂, 物理教师应鼓励学生自己设计实验, 可以采用不同的实验器材或者选择不同的步骤方案, 通过多种实验方法完成实验目标, 培养学生的实验能力与创造性思维。学生在实验之前, 首先要清楚实验目的, 然后根据所学的理论知识思考实验原理, 培养学生理论用于实践的能力, 发展发生的综合表达能力。比如, 在伏安法测电阻这节实验课中, 提出问题“可以采取哪些实验方法测得电阻的阻值?”学生通过思考电学内容的知识, 设计了很多方案:利用串联电路的分压关系, 使用两块电压表以及一个电阻箱;利用并联电路的分流关系, 使用两块电流表以及一个电阻箱;惠更斯电桥法;半偏法等等。因此, 只要给学生自主探究、学习的机会, 他们就可以很出色的完成学习任务。
3. 以实验问题的解决, 提升学生的实验操作能力
为了充分实现高中物理实验教学的教育功能, 物理教师必须采用多种教学方法和教学手段, 培养学生的动手能力以及创新能力, 为培养学生的创造性思维提供必要的环境。对于难度较大的实验, 教师必须通过提出问题的方式, 对学生进行必要的引导, 从而提高教学效果。比如, 超重与失重这节内容, 学生往往认为超重是物体重力的增加, 而失重是物体重力的减少, 为了防止学生产生以上误解, 可以设计以下实验:在矿泉水瓶子中装满水, 侧面戳一个孔, 会出现什么现象?学生回答“水流出来”教师继续提问“现在让矿泉水瓶子自由下落, 同学们注意观察, 水有没有流下来?”学生回答“没有”, 从而可以引入失重以及完全失重的概念。教师再播放视频:“现在矿泉水瓶子放在电梯中, 随着电梯一起向上做加速运动, 注意观察实验现象”, 学生回答“水从孔中流出, 并且流速较大”, 从而引入超重的物理概念。
4. 以多媒体为辅助手段, 提升物理实验的操作直观性
信息化背景下高中物理实验教学的展开, 需要有效的利用展台、网络等现代教育手段, 将物理实验教学创新的步伐紧跟现代物理实验发展的前沿。例如:在开展单摆周期与摆长关系实验研究的过程中, 学生在采集了大量的数据之后, 通过使用EXCEL软件进行数据处理, 将很快获得T-L坐标系的相关曲线, 在提升数据处理效率的同时, 有效的提升了计算结果的准确性。同样, 在高中物理实验教学的过程中, 有一些实验大部分学校由于条件不具备、器材缺乏等原因的影响, 而无法很好的实施。因此, 在这种情况下, 教师就要通过多媒体展台、电脑等手段, 为学生展示此类实验的动画或者视频, 让学生借助现代多媒体技术来感知物理实验的变化与结果。同时, 在高中物理实验教学的过程中, 为了更好的提升高中生物理实验的操作能力, 教师要突破教材、打破课堂时间、空间等因素的限制, 创新物理实验的操作与组织方式。优化高中物理实验教学的评价方式, 从关注实验结果向关注学生动手操作能力转变, 为学生物理实验操作的信心树立, 提供有力的支持, 让物理实验评价成为学生动手能力发展的动力。
结语
综上所述, 物理作为一门实践性较强的学科, 物理实验教学是将抽象的物理知识、概念进行物化的过程, 有效的物理实验教学能够很好的帮助中学生提升对物理知识的理解, 提升物理学习的兴趣和效果。因此, 这就要求高中物理教师在教学的过程中, 以物理知识的学习需求为依据, 结合学校物理实验室的条件, 做好对物理实验内容的优化, 科学的组织学生开展物理实验, 并通过有效的评价来提升物理实验教学的有效性。通过上述措施为高中物理教学有效性的提升创造条件。
参考文献
[1]邓学明.物理实验教学中学生实践动手能力的培养[J].浙江科技学院学报, 2012 (06) .
[2]田凌芳.论物理教育中学生动手能力的培养[J].魅力中国, 2010 (02) .
高中物理实验能力培养 篇8
一、改革实验教学模式, 利用课堂演示实验培养学生的创造性思维能力
演示实验在物理教学过程中起着辅助认知的作用。新课改以前的物理课堂教学, 提倡演示实验应是教师演示, 学生观看。演示实验是辅助教师讲授物理概念和物理规律的, 学生只要认识到教师在课堂上所做的演示实验的现象和书本上得出的结果相符合就行, 这种做法只注重了物理知识的传授, 忽视了学生学习知识的感知过程, 往往造成:教师讲课和准备实验认认真真, 学生敷衍了事, 积极性不高。在实验教学中, 应注意把科学的学习方法和正确的操作技能传授给学生为学生做示范, 进而培养学生的观察学习能力。学生参与演示实验, 思考实验中遇到的问题, 他们的思维能力得到很好的锻炼。演示实验不能可有可无, 它是培养学生创新能力和充分发挥教师的主导作用, 突出学生的主体地位的重要手段。演示实验教学应注意以下几点。
1. 趣味性演示实验可以激发学生的创新热情。
趣味性演示实验能激发学生学习兴趣。演示实验的器材可以用实验室现成的, 也可以自制。教师根据教学内容的实际需要, 用生活中的材料, 自己设计制作的实验器材, 这样学生更有新奇感, 更能增强实验的趣味性, 学生就愿意动脑筋思考, 也愿意参与实验教学。
2. 将演示实验改为学生探究实验。
在传统的物理实验教学中, 教师往往照本宣科地讲实验, 学生被动接受后, 照做一遍, 验证一下结论了事。这样做难以调动学生参与的积极性, 更谈不上培养学生的创新思维了。但如果恰当地把某些课堂演示实验改为学生实验, 让学生探究, 可发挥学生的猜想天性, 可最大限度地发挥学生的学习潜能。
3. 改进演示实验, 增强其趣味性。
演示实验是物理教学中的有效教学形式之一, 对某些演示实验进行改进, 可以增强演示效果, 例如在上《机械波的产生》时, 用传统的演示方法, 再加上电脑三维动感演示, 就能很好地吸引学生的注意力, 收到的效果就完全不一样。实验改进, 本身就是在想象的基础上进行的一种创新。
4. 把验证性实验改为探究实验, 可以培养学生的创新能力。
验证性实验是在已知结论的前提下, 用实验验证结论是否正确的一种做法。这种实验有可能让学生觉得实验过程索然无味, 如果把验证性的实验改为探究性实验, 就有可能提高学生的学习兴趣, 探究型的学习活动和实验很有挑战性, 通过让学生动手实验———观察记录———分组分析讨论———辨别真伪———得出结论———提升认识, 使学生的手、脑、眼等感官参与学习, 这样能有效调动学生的积极性, 培养学生的创新能力。
二、利用设计性实验, 培养学生的创新能力
设计性实验对学生的要求较高, 在给定条件的情况下, 学生自己弄懂要求, 然后设计实验方案, 再组装实验仪器, 进行实验测量, 记录数据, 最后分析数据得出结论。学生若要完成设计性实验, 则应注意:
(1) 查阅资料。 (2) 掌握实验方法。 (3) 根据实验要求, 设计实验方案。 (4) 正确选择实验仪器。 (5) 分析实验得出结论。完成设计性实验的过程, 实际上也是创新的过程, 这能有效培养学生处理问题, 解决问题的能力, 是对学生进行的科学方法教育的有效手段, 通过设计性实验, 鼓励学生敢于猜想, 培养学生的科学实验素养、严肃认真的科学态度, 理论联系实际的科学作风。
在教学中, 我们发现许多习题的设计与实验的设计是相通的, 实验的原理和方法都隐含在习题中。教学中, 若能有意识地把习题的设计与实验的设计联系起来, 加强学生在这方面的训练, 就能收到事半功倍的效果。
三、利用课外实验培养创新能力
除了在教学时间内认真做演示实验、学生分组实验外, 还要教育学生开展一些自主的研究性实验课题, 比如高中物理课本就安排有《研究影响滑动摩擦力的因素》《研究水火箭》等研究性实验课题, 其目的是让学生通过实践探究, 巩固所学知识, 培养综合能力。课外实验题材非常广泛, 材料也很丰富, 可以有效激发学生的学习兴趣。让学生在日常生活中创设物理情境, 真正感受到物理问题无处不在;让学生知道没有实践就没有创新, 通过探索而发现, 通过发现而创新。另外, 还可以通过开放实验室, 让学生进行物理小制作比赛、小发明创造, 撰写科技小论文, 让学生体验动手动脑的乐趣;课外实验不仅能巩固和深化课内知识, 而且有利于培养学生的实验技能, 增强学生思维的独创性, 培育学生的科幻意识和创新精神。
四、分析实验过程和实验结果, 激发创新动机
高中物理实验能力培养 篇9
一、突破课本上的实验
新课改下的高中物理教材中安排了大量的实验, 通过实验, 让学生理解物理知识和规律, 突破重点、难点。在实验完成后, 我们可以引导学生对该实验进行突破和延伸, 让学生依据已知实验原理或物理规律去改造实验, 探索解决问题的新方法, 培养对实验的兴趣和创新能力。例如在人教版《全日制普通高中课程标准实验教科书 (必修) (1) 》的第三章第三节《摩擦力》这一节中, 我们需要探究影响滑动摩擦力大小的因素。常规的演示实验是用弹簧秤拉物块在水平面上使之匀速运动, 才能用弹簧秤的示数代替滑动摩擦力, 如图1。但要保证物块匀速运动很不易做到, 会导致弹簧秤示数不稳定。因此有人设计反拖物块下面木板, 这时弹簧秤的示数比较稳定, 容易读数, 如图2。但是这样还有缺陷, 那就是木板长度有限, 不好验证滑动摩擦力大小是否与相对运动的速度及接触面积有关。我引导学生突破该实验, 最终提出了一个较好的方案:用转动的皮带代替长木板, 如图3 (已简化) 。这个装置不仅可以解决上述问题, 还能验证滑动摩擦力大小与相对速度无关 (这是学生在解题中最容易理解错误的地方) 。
二、培养学生做实验的兴趣
兴趣, 是力求认识某种事物的一种心理倾向, 是大脑对客观事物的能动反映。兴趣在物理教学中起着非常重要的作用。有了兴趣, 学起来就轻松愉快、积极主动, 就能激发学生的科学想象力, 唤起学生的创造思维。很多生活中的现象必须运用有关的物理知识和物理实验才能得到解决。例如, 汽车起动时的动力从哪里来?录音磁带为什么能记录声音?人造地球卫星为什么能环绕地球运行而不掉下来……这些都是学生感到迷惑的物理问题。如果我们通过物理实验或借助多媒体模拟实验给予比较圆满的解答, 学生自然会产生浓厚的兴趣。用所学的知识可以解决许多实际问题, 反过来实践又可以增强学生对所学知识的理解, 还可以扩大其知识面, 形成思路和经验, 激发学生学习物理的兴趣, 从而培养学生通过实验来创新的意识。
三、通过实验误差分析, 提出改进方案
一般来说, 通过实验取得的数据总是存在误差。虽然误差不可避免, 但我们可以减小误差。例如:在验证牛顿第二定律的实验中, 教材设计用两辆小车同时运动来进行比较, 但实验中要控制好小车的放与停很不容易, 经常出现夹子只夹住了一根绳子或夹子被拉转动的情况, 给对比带来很大的误差。于是通过多次提议、引导、修改, 最终在小车加速度的测量上得到改进, 即不用运动学公式来求加速度, 而用打点计时器来求加速度。通过这样的改进, 既可以锻炼学生的自主意识, 又能达到培养学生之间的团结协作精神的目的。
四、注重实验研究方法, 引导学生自主发现
在高中物理教学中, 主要的研究方法有归纳法、控制变量法、推理验证法等。在实验教学中, 教师应鼓励学生敢于对实验过程进行大胆设想, 然后再设计实验方案进行具体验证。这样通过学生的自主发现, 发展学生的设计能力和创新能力。在电学实验关于电表的选取、电路的设计等要求较高的问题当中, 我们通过验证、修改、再设计、再修改, 就能找到一个最佳答案, 并且在这样的研究过程中, 学生最容易形成宝贵的经验。
优化物理实验培养创新能力 篇10
一、 自制实验仪器增强演示效果
实验可以激发学生学习物理的兴趣, 这是物理教师的共识。因此, 如何增加物理实验的趣味性, 成了中学物理教师必须关注和研究的一个课题。为此, 在教学中笔者创设了“趣味实验”、“课后小实验”等新的物理实验形式。
例如, 在演示“串、并联电路”时, 笔者自制了一块大型演示板, 将电池盒、开关、电线、电压表、电流表、灯座、灯泡等科学地排布在其上。之后将它放在讲台上, 醒目大方, 全班学生都能看清楚, 线路连接也一目了然, 教师演示起来也得心应手。这些器材学生更熟悉, 他们能体会到物理就在自己身边, 物理与生活联系非常紧密。为了激发学生的实验兴趣, 还可以组织学生对实验结果进行评比, 让学生在课堂上展示他们的成果。这类实验对于激发学生的探究兴趣, 培养学生的动手能力, 提高学生的科学素养具有重要的意义。
二、鼓励学生自主探究
在实际教学中, 有的教师不敢放手让学生自己探究, 而是替学生设计好实验步骤, 甚至做成演示实验, 学生成了旁观者, 没有直接参与, 不利于其创新能力的培养。为了改变这种现状, 笔者认为, 教师要鼓励学生自己动脑、动手、动口, 让学生亲身经历实验过程, 认识并掌握正确的物理规律, 进而培养学生的创新意识。
例如, 在探究“浮力的大小跟什么因素有关”的实验中, 笔者首先让学生思考:放入水中的乒乓球, 从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中, 它受到的重力怎样变化?浮力怎样变化?浸没在水中的体积怎样变化?从而让学生对“浮力的大小与什么有关”进行猜想和假设, 并进一步设计实验进行探究、分析论证, 尝试改进实验方案。在实验探究活动中, 让学生通过观察、操作、体验等方式, 经历科学探究过程, 得出了影响浮力大小的因素。
三、实施小实验、小制作
在日常教学实践中, 应该重视初中教材中小实验的教学, 既有利于巩固知识, 提高能力, 还容易激发学生的学习兴趣, 这对全面提高物理教学质量具有重要的意义。根据学校的实际情况, 笔者组织学生利用课外活动时间开展小制作活动, 如自制电动机、测力计、潜望镜、简易望远镜、三棱镜、电铃、楼道电灯开关电路等。既锻炼了学生的动手制作能力, 又能为学生将来工作后自制简易用具打下了良好的基础。同时, 通过对小实验的教学还可以教育学生树立献身科学的精神, 真正落实理想教育和爱国主义教育。
四、扩大实验探究的范围
物理就是以实验为基础的学科, 教学中教师要将实验探究贯穿于物理学习的全过程。笔者认为实验教学可以在课堂上进行, 也可以在课后进行;可以使用实验室所配备的器材, 也可以自备自制教具, 甚至可以使用我们日常生活中的现有物品。如, 用铅笔和小刀做压强实验、用可乐瓶做液体压强与深度关系的实验、用汽水瓶做大气压实验、用乒乓球做物体的浮沉实验等, 这些器材学生更熟悉, 更有利于使学生明白物理与生活的联系。学生在实验探究活动中, 经历了与科学工作者进行科学探究时的相似过程, 不仅学到了物理知识, 掌握了物理技能, 而且体验到了科学探究的乐趣, 学习了科学的探究方法。
总之, 实验是物理课程改革的重要环节, 是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径, 也是物理课程改革的重要条件和重要课程资源。因此, 任何时候都应该十分重视实验的创新。
高中物理实验能力培养 篇11
1 研究背景
我国的教育一直处于不断改革的进程中,《全日制中学物理教学大纲》(修订本)(人民教育出版社,1990年第二版)明确指出:“物理是一门实验科学.通过演示实验和学生实验,能够使学生理解物理概念、规律的建立与实验的关系,培养学生的物理实验能力.演示实验和学生实验对于培养学生学习物理的兴趣也是十分重要的.”
2003年教育部颁布了《普通高中物理课程标准(实验)》,其中在高中物理课程各模块都安排了典型的科学探究或物理实验,并且明确列举了高中生在科学探究和物理实验中应该达到的要求.
现在,“实验探究”又是热议的“学生物理核心素养”中关键成分的一个要素.综上,新课程改革除了要求学生掌握与实验有关的理论、方法和技能外,还对学生的实验素养、创新精神和创新能力以及实践能力提出了比以往更高的要求,这实际上为高中生物理实验能力的培养指明了方向.
2 理论探讨
2.1 物理实验能力
从心理学角度来讲,能力是顺利地完成某种活动所必备的心理特征.那么物理实验能力就是能顺利进行物理实验并达到物理实验目的要求的个性心理特征.
认知心理学的最新研究成果表明物理实验能力包括两种实验技能:一是动作技能,另一种是智慧技能.智慧技能对动作技能具有发动、指导、定向、监控的作用,而动作技能同时又是智慧技能的结果,可作为反馈为智慧技能的执行提供依据.物理实验活动的顺利开展便是动作技能和智慧技能密切配合、相互制约的结果,且智慧技能的作用随实验任务的复杂程度和难度的增加而增大,并且居于实验能力的核心地位.
2.2 物理实验能力结构
物理实验能力结构是由实验知识结构、实验操作技能结构、实验问题解决能力结构三部分构成,且它们之间是存在相互联系的整体结构.
物理实验能力结构是学生分析、解决实验问题的重要基础,在物理实验能力结构中,实验知识结构是整个实验能力结构的基础,实验知识结构是否丰富完整和组织有序决定着实验操作技能结构和实验问题解决能力结构的发挥.反过来,良好的实验技能结构和实验问题解决能力结构,又会促进实验知识结构的进一步完善.
因此物理实验能力的培养要求师生充分理解物理实验能力结构概念,特别是高中教师要在教学中明确分析物理实验能力结构的各个子结构及其之间的相互联系,在此基础上,依据教学目标,制定出相应的培养高中生物理实验能力的方法;同时对学生来说,知道物理实验能力结构的概念,有助于他们判断出自己物理实验能力结构上的缺陷,从而具有针对性的做出学习上的调整.
3 高中生物理实验能力培养途径
虽然《普通高中物理课程标准(实验)》中对科学探究和实验能力的要求有七项要素, 但新课标下的高考物理实验试题主要考查了其中的四项要素,依次是“制定计划与设计实验”、“进行实验与收集证据”、“分析与论证”与“评估”.而“猜想与假设”、“提出问题”与“交流与合作”这三项要素在实验试题中几乎没有体现.所以在这样的背景下,很容易导致师生重视考查的四项要素的培养.而忽略另外三项要素的培养.
本文提出的对高中生物理实验能力进行1+1+1培养是指在物理实验教学中实施“渗透培养”、“分层培养”和“整体培养”相结合的培养途径,具体来说就是在一个物理实验中,可以从“渗透培养”、“分层培养”和“整体培养”这三个视角来对高中生物理实验能力进行培养,并且不同的实验的侧重点不同,下面展开说明.
3.1 课堂演示实验对高中生物理实验能力的“渗透培养”
课堂演示实验是教师在课堂上结合教学内容、教学目标做的一些演示物理现象的实验,目的是加深学生们对物理现象、物理规律的印象.若教师能在物理实验教学中合理增加演示实验,并且在课堂上能恰当选择演示时机、正确选择演示方法,那么就可将物理实验能力诸要素的培养逐渐渗透到课堂演示实验的教学中,其实际培养效果往往比刻意培养更好,又可节约大量的教学时间.
教师在做课堂演示实验时,学生的注意力往往比较集中,此时教师若能选择恰当的演示时机、正确的演示步骤、方法等,便可轻易的就将高中生物理实验能力的培养渗透到演示实验教学中.恰当的演示时机的出发点是尽可能引起学生的兴趣,调动其积极性,尽可能多的让学生参与到演示实验过程中.正确的演示方法可以借助实物与多媒体演示,给学生以强烈的、真实的感官刺激,此时教师在适时的引导学生猜想、假设、设计与改进演示实验、提出问题、验证假设等,使学生对探究物理规律更感兴趣.下面就七个物理实验能力要素在课堂演示实验中的“渗透培养”作具体说明:
(1)“提出问题”、“猜想与假设”
对于抽象概念引入时,学生由于缺乏感性认识以及足够的知识储备,此时可以先以课堂演示实验设置悬念,引导学生提出问题、猜想与假设.对于复杂的演示实验教学,可以循序渐进的演示,边演示边引导学生提出问题、猜想与假设、再提出问题、再猜想与假设……
(2)“制定计划与设计实验”、“交流与合作”
课堂演示实验虽然是在给定实验器材、实验方案的基础上进行的,一般也不需要学生来制定计划、设计实验,但是教师可以在完成这个实验之后,鼓励学生思考该实验的不足之处,然后在此基础上加以改进,制定计划与设计实验.交流与合作已经贯穿在整个演示实验过程中,所以就不作具体说明了.
(3)“进行实验与收集数据”、“分析与论证”、“评估”
进行课堂演示实验时,教师不要因为让学生自己从数据中得出规律费时,就直接给出结论,而应该在演示实验过程中引导学生仔细观察、收集数据、分析论证,让学生自己得出实验规律.
3.2 学生实验对高中生物理实验能力的“分层培养”
学生实验是培养高中生实验能力和良好科学习惯的重要途径,但由于多方面原因,高中生不可能在每一个实验中都能兼顾到各种物理实验能力的培养,倘若能对所有的学生实验进行合理的教学编排,在某几个实验或某一个阶段重点培养高中生物理实验能力的某一个或多个要素,这种“分层培养”,既结合了课时现状,也兼顾了实验本身及教材的特点,能够起到切实提高教学的有效性和培养效果的目的.
本文将七个物理实验能力要素进行分层,第一层次能力:提出问题、交流与合作;第二层次能力:进行实验与收集证据、分析与论证;第三层次能力:猜想与假设、制定计划与设计实验、评估.例如“探究小车速度随时间变化的规律”主要考查的是学生第一层次能力;“探究平抛运动规律”主要考查的是学生第二层次能力;“探究加速度与力、质量的关系”主要考查的是学生第三层次能力.
具体举例说明如下:
(1)“探究小车速度随时间变化的规律”
该实验是学生进入高中后的第一个探究实验,此时学生们已经学习了打点计时器的相关知识,已经学会了瞬时速度的计算方法,因此在实验中,教师应该引导学生提出问题,让其进行合作交流.在具体实施过程中,逐步使学生从“敢问”、“敢交流”到“愿问”、“愿交流”直至“会问”、“会交流”,最终学会与他人合作.
(2)“探究平抛运动规律”
该实验是在学生已经掌握了运动的合成与分解以及自由落体运动相关规律之后.因此,教师在此理论基础上对学生加以引导启发,让他们运用已学知识去进行探究实验.可看出该实验突出“自主、合作、探究”的教学理念,通过“提出问题、确定方向、设计实验方案、合作探究、交流总结”等实验过程,使学生在自主学习、合作探究中不仅发现新知识,掌握新方法,而且其相应的物理实验能力得到提高.由此可看出对于第二层次能力,重点在完成实验、收集数据、分析与论证上,这时可淡化其它部分,突出培养重点.所以,实验前教师应该要求学生自己去了解所使用的仪器;实验中教师要多巡视,及时指出学生在实验步骤、实验方法、仪器使用、数据收集等方面的错误;实验后教师要让学生总结此次实验的成功与不足.
(3)“探究加速度与力、质量的关系”
在学习该实验之前,高中生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念,知道质量是惯性的量度、力是改变物理运动状态的原因,会分析物体的受力情况.也已经学习了打点计时器的相关知识,即会利用打点计时器研究匀变速直线运动.此时,学生们根据已有的经验已经知道“物体的质量一定时,受力越大,它获得的加速度越大;物体受力一定时,它的质量越小,加速度越大”.因此猜想“a与F成正比”以及“a与m成反比”,此时又考虑到“a与m成反比”其实就是“a与1m成正比”,已知正比例函数图象是一条直线,因此,很容易看出a与m是否成反比.
教材上就“怎样测量(或比较)物体的加速度”给出了两种方法,对于物体做初速度为零的匀加速直线运动,一种是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间,然后由公式a=
2xt2
算出;第二种由于a=2xt2,如果测出两物体相同时间内发生的位移x1、x2,即位移之比就是加速度之比.教材中就“如何为运动的物体提供一个恒定的合力”也给出了两个案例,为学生实验方案的设计提供了参考.综上,可看出此实验对学生重点考查的能力要素是:猜想与假设、制定计划与设计实验、评估.因此实验前教师应该鼓励学生大胆的猜想,同时也得教会学生们如何进行科学的猜想;实验中鼓励学生们根据猜想制定详细计划并设计实验;实验后引导学生对不同实验方案进行合理评估.
综上所述,“分层培养”看似破坏了物理实验能力培养的整体性,但其实质是为了让各个能力都能得到重点培养,最终实现高中生物理实验能力的整体提高.
3.3 课外探究实验对高中生物理实验能力的“整体培养”
该模块指的是结合课外探究实验对学生物理实验能力的七个要素进行整体培养,因此在探究实验过程中学生必须经历7个要素的完整过程,整体提高自己的物理实验能力.由于该模块是学生们主动探究的模块,学生是主体,知识是客体,教师作为媒体从旁起帮助作用,所以各种探究活动都需要学生自己去研究、探索,充分发挥学生的主动性、积极性.在该模块,教师还应了解学生的心理特征和认知结构,这是为了更好的把握探究内容的难度以及探究重心,由于高中生的物理知识结构还不完善,在这种情况下,课外探究实验设计的重心应立足于引导学生发现问题并探究相应的物理规律,以达到培养学生的物理实验能力的目的.所以如果课外探究实验能很好的贴近学生的生活,不仅可以提高学生对物理实验的兴趣,而且可以让学生感觉到物理贴近生活,从而产生对物理的亲切感.
针对“整体培养”的目的,在课外探究实验中应注意以下要领:
(1)提出问题
教师要引导学生针对所要研究的课题,从不同角度提出问题,而提出问题的途径有很多,比如观察现象、分析原因、提出问题;通过归类、找出共性、提出问题;通过类比、找出异同、提出问题等
(2)猜想与假设
在确定实验课题后,教师可引导学生通过已学的物理知识,结合日常生活经验进行猜想和假设.
(3)制定计划与设计实验
在确定了研究内容之后,学生们必须结合所要研究的课题,制定详细的探究计划,然后根据假设确定实验目的,根据实验目的思索实验原理,最后再根据实验原理确定实验器材(此处应该提供尽量多的器材供学生们选择)以及实验步骤.该过程由于学生们思维方式、认知水平的差异,将会制定出不同的实验方案,对于学生的设计方案,不能简单的用“好、坏”来衡量,而应该提一些建设性意见,供学生参考,让学生们自己去分析研究.
(4)进行实验与收集证据
学生进行物理实验时,对实验仪器的使用必须严格规范,并且要学会收集数据的方法,提前设计好数据记录表格,实验过程中如实、科学的记录数据
(5)分析与论证
数据处理时,学生可能收集了大量数据,但不知如何处理或处理不当,导致无法得出结论.因此教师要有意识的教导学生分析数据的思路和方法,并且鼓励学生借助图象、列表以及计算机等方式来处理物理实验数据.
(6)评估
在探究实验结束后,引导学生对整个实验过程进行评估,主要看实验方案、实验原理是否科学、实验步骤是否合理、实验仪器是否有利于数据的测量、实验结论是否与预想一致等.通过这些评估,找出优缺点,吸收经验,进一步改进实验方案,同时在评估时建议实行师对生评估、学生自我评估、学生间互相评估等方式.
(7)交流与合作
在该模块,交流与合作贯穿整个实验,教师既要鼓励学生之间的交流与合作,又得适当控制,避免学生之间出现闲谈现象.
高中物理实验能力培养 篇12
一、加强物理分组实验教学
物理分组实验是物理教学的重要组成部分, 分组实验教师要善于引导, 放手让学生大胆操作, 不能动手包办处理实验中存在的问题.物理分组实验注重获取知识的过程, 是学生通过思维、动手, 对有关物理概念、定律进行检验, 从而进行理论思考的升华的动态过程.学生必须明确实验目的, 激发其观察实验、思考问题的积极性, 使学生自己知道要干什么、为什么要这么干, 达到抓住实验的主要现象和本质的目的.实验时教师要善于引导, 让学生积极动脑思考, 大胆动手实践.从了解实验原理, 准备实验器材, 进行实验操作, 到测出实验数据, 得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用.实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象, 或面对实验仪器无从下手, 或数据测量不准, 或不会排除实验中的故障等问题.分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师, 此时教师绝不能动手排除实验的故障.这样表面上看似乎问题很快得到了解决, 但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法, 扼杀了他们成功后激发的积极性, 扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会, 很不利于提高学生处理实际问题的能力.正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求, 认真分析问题出现的原因, 由学生自己动手排除故障解决存在的问题.
二、加强其他实验教学
实验的教学没有既定的方法, 其关键在于“授人以渔”, 而不是“授人以鱼”, 即教会学生实验操作和设计的方法:在中学物理教学中, 根据不同的教学目的和要求, 一般有以下几种类型的实验:
(1) 探索性实验 (研究某些物理规律的实验) .例如研究电磁感应现象的实验.这类实验安排在有关知识的教学之前进行, 或可作为教学并进行实验.其目的是让学生通过实验观察, 对尚未学过的知识有一感性认识, 并可归纳得出初步结论, 为进一步学习有关规律打下基础.同时, 探索性实验还具有让学生“发现”规律、激发学习兴趣、培养求实精神与科学方法的功能.
(2) 基本训练性实验 (熟悉某些基本测量仪器的操作与使用的实验) .这类实验的目的是训练实验操作技能.在高中则有游标卡尺、打点计时器、多用表、示波器等仪器的使用.进行这类实验时, 应严格强调各种仪器的操作规范, 务必使学生学会正确操作和使用, 而对仪器的工作原理则不需详细阐述.
(3) 测定物理常数和物理量的实验 (为测定某一物理常数或物理量而进行的实验) .这类实验的目的是让学生运用已经学过的知识和熟悉的器材, 测定某些物理常数和物理量.例如, 测定重力加速度、测定介质的折射率的实验.这类实验要求学生理解实验所依据的原理, 明确实验的条件、步骤和过程.由于受器材和实验条件的限制, 对所测定的量的准确程度一般不作过高要求.
(4) 设计性实验 (根据目的要求自行设计的实验) .这类实验对学生实验能力的要求较高, 教学大纲中对此一般不作具体规定.这类实验可在高年级总复习阶段适当开设.例如, 在初中, 在学生理解串、并联电路的特点, 并熟悉电流表和电压表使用的基础上, 可以让学生设计只用一个电表和一个已知电阻来测量另一个未知电阻的实验, 等等;在高中, 可以让学生设计验证反冲运动中的动量守恒等实验, 等等.
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