展現(xiàn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“魅力”

曹蔓莉

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理課程中的重要組成，實(shí)驗(yàn)課程還能夠極大地豐富物理課堂，提升物理課程的魅力.本文將具體談?wù)劯咧形锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的“魅力”.

1 提升課堂教學(xué)趣味性

物理實(shí)驗(yàn)是物理課程中的重要組成，也是高中物理教學(xué)中的一個(gè)重點(diǎn).物理實(shí)驗(yàn)的一大魅力在于它能夠很好的活躍課堂教學(xué)氣氛，能夠極大的提升學(xué)生對(duì)于這門課程的喜愛.許多物理實(shí)驗(yàn)都很有趣味性，學(xué)生們很樂(lè)于參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中來(lái).這不僅在于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以動(dòng)手“玩”，“玩”的同時(shí)也考驗(yàn)著學(xué)生的探究與思辨能力.教師應(yīng)當(dāng)更好的做好物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)充分利用物理實(shí)驗(yàn)的這種特性，讓動(dòng)手過(guò)程更好的吸引學(xué)生對(duì)于課堂的參與.同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)的設(shè)置上應(yīng)當(dāng)盡量給學(xué)生們提供思考與研究的空間，讓學(xué)生的主觀能動(dòng)性能夠得到充分發(fā)揮.這不僅能夠吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能夠很好的提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力.

在進(jìn)行“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生們對(duì)于“螺旋測(cè)微器”（圖1）都很感興趣.很多學(xué)生覺得這個(gè)儀器太有意思了，不僅構(gòu)造奇特、使用方式很特別，而且測(cè)量精度也非常高.這個(gè)小儀器極大的吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，測(cè)量金屬的直徑是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，這也是螺旋測(cè)微器的作用所在.在給學(xué)生們講使用方法時(shí)大家聽的都非常仔細(xì)，興趣驅(qū)使下確實(shí)能夠讓學(xué)生們對(duì)于教學(xué)過(guò)程更為投入.

整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟可歸結(jié)如下：

（1）用螺旋測(cè)微器在金屬絲的三個(gè)不同位置分別測(cè)量金屬絲的直徑，將測(cè)量結(jié)果記入表格，求直徑的平均值，計(jì)算出金屬絲的橫截面積.

（2）用米尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l，測(cè)量三次，將測(cè)量結(jié)果記入表格中.

（3）按圖2所示的電路連接好器材，注意滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)在阻值最大的位置，電流表和電壓表選擇好適當(dāng)?shù)牧砍?

（4）閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑線變阻器的滑動(dòng)觸片，讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)I和U的值，記入記錄表格內(nèi).

（5）打開開關(guān)S，拆除電路，整理好實(shí)驗(yàn)器材.

（6）完成相關(guān)數(shù)據(jù)的處理.

這一系列操作過(guò)程需要學(xué)生們非常細(xì)心，尤其是在使用螺旋測(cè)微器時(shí)讀數(shù)過(guò)程非常重要，如果讀數(shù)不夠準(zhǔn)確很可能會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)很大誤差.在興趣的驅(qū)使下大家對(duì)于實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都非常認(rèn)真仔細(xì)，不少學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算出的結(jié)果也很準(zhǔn)確.這些都能夠很直觀的體現(xiàn)出物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的魅力.

2 引發(fā)學(xué)生的自主探究

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的另一個(gè)魅力在于它能夠很好的引發(fā)學(xué)生的自主探究，能夠讓學(xué)生的探索精神與思辨能力得到培養(yǎng)與鍛煉，同時(shí)，還能夠帶給學(xué)生們成就感與滿足感.高中階段的物理實(shí)驗(yàn)中探究型實(shí)驗(yàn)居多，許多實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都是展開對(duì)于某個(gè)物理學(xué)定律或者相關(guān)的物理定理的探究.探究實(shí)驗(yàn)是具有一定難度的，不僅需要學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能十分嫻熟，還對(duì)于學(xué)生的思維能力提出了要求.然而，探究實(shí)驗(yàn)一旦成功會(huì)帶給學(xué)生們極大的成就感，會(huì)讓學(xué)生很直觀的感受到物理實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣與意義.這些都是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的魅力所在.

在熱敏電阻的熱敏特性的實(shí)驗(yàn)中，這是一個(gè)較為典型的探究實(shí)驗(yàn)，不僅涉及到一些基本的物理計(jì)算，還需要學(xué)生們綜合運(yùn)用自己學(xué)過(guò)的相關(guān)物理學(xué)知識(shí).實(shí)驗(yàn)步驟如下：

（1）按圖3所示連接好電路，將熱敏電阻絕緣處理.

（2）把多用電表置于“歐姆擋”，并選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒(méi)有熱水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)；

（3）向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒(méi)在冷水中，記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值；

（4）將熱水分幾次注入燒杯中，測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值，并記錄；

（5）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的溫度、電阻值填入表1中，分析熱敏電阻的特性.

作為一個(gè)典型的探究型實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生在獲取了相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)于物理現(xiàn)象以及物理規(guī)律做出有效的梳理與總結(jié).對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)而言就是要學(xué)生總結(jié)出熱敏電阻的熱敏特性.不少學(xué)生在分析數(shù)據(jù)以及繪制完圖表后都發(fā)現(xiàn)：熱敏電阻的阻值會(huì)受到溫度的影響，溫度升高時(shí)阻值變小，溫度降低時(shí)阻值則變大.這一發(fā)現(xiàn)不僅非常正確，過(guò)程中學(xué)生們也很直觀的體驗(yàn)到物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程的樂(lè)趣.

3 深化學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解

物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠很好的活躍課堂教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生探究精神的形成，許多實(shí)驗(yàn)過(guò)程還能夠深化學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握.

練習(xí)使用多用電表就是一個(gè)很好的實(shí)例.在過(guò)往的課本知識(shí)學(xué)習(xí)中學(xué)生們多次聽到多用電表，但是，這個(gè)電表到底是怎樣的構(gòu)造，有怎樣的使用原理、能夠測(cè)量哪些具體數(shù)據(jù)，學(xué)生們還并不是太清楚.然后，組織了相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)后，當(dāng)學(xué)生們親身接觸到了這些儀器后，立刻會(huì)形成十分直觀的感性認(rèn)知，對(duì)于多用電表的構(gòu)造、使用方法等也有了很好的認(rèn)識(shí).

（1）表盤

多用電表可以用來(lái)測(cè)量電流、電壓、電阻等，并且每一種測(cè)量都有幾個(gè)量程，外形如圖5所示，上半部分為表盤，表盤上有電流、電壓、電阻等多種量程的刻度；下半部分為選擇開關(guān)，它的周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程.另外，還有歐姆表的調(diào)零旋鈕，機(jī)械調(diào)零旋鈕和測(cè)試筆的插孔.

（2）擋位

如圖6所示，其中1、2為電流測(cè)量端，3、4為電壓測(cè)量端，5為電阻測(cè)量端.測(cè)量時(shí)，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端.使用時(shí)，電路只有一部分起作用.

學(xué)生們只有在接觸到實(shí)物后才能夠真正對(duì)于多用電表有一個(gè)比較全面的了解，在今后碰到相關(guān)的物理問(wèn)題時(shí)也會(huì)更容易解決.

4 提升學(xué)生的解題能力

高中物理實(shí)驗(yàn)不僅很有趣味性，并且非常值得探究，許多物理實(shí)驗(yàn)的考查形式也很值得教師與學(xué)生們鉆研.在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)不僅要讓大家掌握各種常規(guī)實(shí)驗(yàn)題的一般規(guī)律，讓大家對(duì)于各個(gè)專題的實(shí)驗(yàn)類型更為了解，提升學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)題的解題能力也非常重要，這也是學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊环N非常直觀的體現(xiàn).物理實(shí)驗(yàn)題的魅力在于它往往思辨性很強(qiáng)，不僅能夠一定程度的考查學(xué)生的動(dòng)手能力，還需要學(xué)生有很好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.在教學(xué)這部分知識(shí)要點(diǎn)時(shí)教師除了要讓大家對(duì)于一些?？紵狳c(diǎn)更為熟悉，也要讓大家掌握一些基本題型的解題思路與解題技能，要讓大家在問(wèn)題的探究中體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)題解析的樂(lè)趣.這才是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的魅力所在.

例題 一位同學(xué)想嘗試用下列儀器測(cè)量一未知電阻Rx的值：電源E，量程適宜的電流表和電壓表各一個(gè)，一個(gè)滑動(dòng)變阻器R，一個(gè)電阻箱RP，還有兩個(gè)開關(guān)分別為S1、S2，導(dǎo)線若干.他設(shè)計(jì)了如下電路圖：先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，具體操作模式如下：使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1；再保持RP阻值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2.試求被測(cè)電阻Rx.

解 先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合理，記下兩表示數(shù)為I1，U1.設(shè)電壓表內(nèi)阻為Rv，

I1U1=1RP+1RV，

再保持RP不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2，

I2U2=1RP+1RV+1Rx，

所以Rx=U1U2U1I2-U2I1.

這是高中物理中很典型的電學(xué)問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題也很有代表性.在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也有借助相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材來(lái)測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)專題，學(xué)生們?nèi)绻麑?duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)的基本設(shè)計(jì)思路還有印象，那么在處理這個(gè)問(wèn)題時(shí)往往能夠更高效與準(zhǔn)確.在解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)除了需要學(xué)生們對(duì)于電學(xué)中的一些基本規(guī)律有很好的掌握，同時(shí)，學(xué)生要對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本思路與正確的實(shí)驗(yàn)流程有很好的掌握，這才是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵.教師可以以這個(gè)例題為范例，讓學(xué)生們嘗試透過(guò)不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路與解題技巧來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程不僅能夠活躍學(xué)生的思維，讓大家直觀的感受到怎樣的解題思路更合適，也能夠讓學(xué)生們很好的體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)探究中的樂(lè)趣.

物理實(shí)驗(yàn)不僅是高中物理教學(xué)中的重要組成，實(shí)驗(yàn)課程往往也具有其獨(dú)特的教學(xué)魅力.教師應(yīng)當(dāng)做好物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，并且在教學(xué)中有意識(shí)的提升學(xué)生的參與，并且鍛煉學(xué)生的思維能力與動(dòng)手能力.只有這樣才能夠讓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)更好的輔助物理課程的教學(xué)，進(jìn)而讓學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中有更多有益的收獲.