高中物理定性實驗在習題教學中的應用

蔡啟柏

[摘要]在新課改進程不斷加快的教學環(huán)境下，高中物理教學模式的改革與調整進程也備受關注。在具體教學中，可利用物理定性實驗使教學過程變得生活化、實踐化、技能化及科學化。學生對物理習題的解答能力是反映教學模式優(yōu)劣的重要指標，在習題教學中應用定性實驗，對提高習題教學實效有一定的積極作用。本文簡要闡述了定性實驗的相關概念，并在此基礎上探討了高中物理定性實驗在概念性及規(guī)律性物理習題教學中的應用。

[關鍵詞]習題教學定性實驗高中物理應用研究

[中圖分類號]G633.7[文獻標識碼]A[文章編號]16746058（2015）110051

高中物理是高中階段的一門必修課，提升高中物理的教學水平是實現(xiàn)素質教育的重要途徑，也只有不斷完善教學模式才能對學生將來的學習、工作及生活產(chǎn)生積極的影響。物理習題教學是物理教學中的重要組成部分，有些習題教學具有晦澀、難懂的特點，因此要注重采用合理的方法，優(yōu)化習題教學過程。本文結合實踐工作經(jīng)驗對高中物理習題教學中應用定性實驗的相關問題進行了探討，旨在提升習題教學效率。

一、定性實驗概述

本文所指的定性實驗是那些應用生活中簡易的物品，通過有效實驗，判斷某一類因素是否實際存在或研究各個因素間是否存在必然聯(lián)系，定性實驗也可以用于分析某種特定對象的具體結構等。在定性實驗的過程中需要實驗者親身體驗，并進行實地考察，在獲得調查資料后運用特定分析方法，包括歸納法與總結法等分析第一手資料中存在的共性，并針對分析歸納結果做出假設及猜想。實施定性實驗時需要有一定的理論基礎，且還需要借助于定理及公式判斷實驗內容。因此，在物理習題教學中應用定性實驗教學方法不但可以鍛煉學生運用相關定理、公式的技巧，還有助于培養(yǎng)學生的思維能力，在養(yǎng)成高效思維模式的基礎上提升學習能力。

二、高中物理定性實驗在習題教學中的應用

1.定性實驗在概念性物理習題教學中的應用

進行概念性物理習題教學的主要目的在于讓學生了解知識本質，并由此鍛煉學生的思考與理解能力。在解答概念性物理習題時僅需要理解及應用物理概念即可，無需經(jīng)過復雜的數(shù)量轉換與計算。由于物理概念具有一定的抽象性，因此相對應的習題也較為抽象，學生在無法理解及貫通抽象概念時，很容易出現(xiàn)解答錯誤的情況。為此，將定性實驗融入概念性物理習題教學過程中，可以加深學生對概念的理解能力，這就可以明顯減少解答概念性物理習題時的出錯率。例如，在對習題“將水裝入玻璃瓶后，封閉玻璃瓶，隨后水平放置玻璃瓶，瓶中氣泡所在位置如圖1所示。圖1如突然向玻璃瓶施加一個向前的推力，問瓶中氣泡的相對運動情況為：A-向后，B-不動，C-向前，D-無法確定”進行教學時，教師可利用礦泉水瓶為學生演示實驗過程，并引導學生思考，以選出習題的正確答案。在進行定性實驗前，教師先引導學生回憶“慣性”的相關知識：慣性是一切物體均具有的特性，液體、固體及氣體均具有慣性；慣性是一切物體能夠保持勻速運動或靜止狀態(tài)的特殊性質，而非力的作用。此外，物體慣性的大小主要由質量決定。在解答上述概念性習題時，可考慮以下關鍵點：瓶內水的質量大于氣泡質量→水的慣性遠比氣泡大→氣泡保持靜止的能力遠小于水保持靜止的能力→向瓶子施加向前的作用力時氣泡的相對運動狀態(tài)為向前，即是C-向前。

2.定性實驗在規(guī)律性物理習題教學中的應用

在高中物理的各類習題中，規(guī)律性習題是一種常見的類型，在對規(guī)律性物理習題進行教學的過程中應用定性實驗，可以讓學生真正理解內在的物理規(guī)律，并在明確物理規(guī)律的基礎上逐步提升解題速度與解題能力，從而有效突破現(xiàn)有的解題思維模式。此外，在規(guī)律性習題教學中應用定性實驗，還可以讓學生在理解物理規(guī)律的基礎上記住相應的導出結論，并在習題訓練的過程中感受實驗驗證的嚴謹性，從而形成相對縝密的物理邏輯思維。例如，在對與“失重”及“超重”規(guī)律相關的習題教學中，可以進行以下定性實驗：用手抓住裝滿水的塑料礦泉水瓶，在水瓶側壁刺一個小孔，刺孔后學生會發(fā)現(xiàn)水會從側壁的孔洞中流出，但松開水瓶后到水瓶落地前，水不會流出，實驗后引導學生認識物體處于完全失重狀態(tài)時，因重力引起的現(xiàn)象將會消失。完成上述實驗后，讓學生解答習題：“如向上拋出塑料礦泉水瓶，水是否會從側壁孔中流出”，學生在經(jīng)過思考與觀察后，便可以得出水在“超重”（存在向上的加速度）時會流出的結論。具體實驗過程如圖2所示。

圖2此外，在進行“失重”及“超重”習題課教學時，還可以將重物掛于彈簧秤下，隨后讓彈簧秤保持上下勻速或勻變運動狀態(tài)，讓學生觀察彈簧秤示數(shù)的變化情況，并總結出失重與超重時拉力大小的變化規(guī)律，避免因生活經(jīng)驗的誤導而造成負遷移，以至干擾學生對物理規(guī)律的理解，使學生能依據(jù)物理知識、規(guī)律解答相關問題。

（責任編輯易志毅）