文/鄒燕平
為實(shí)現(xiàn)培育綜合性高素質(zhì)人才和高考的現(xiàn)實(shí)需求的目標(biāo),各校不得不想盡辦法提高所有教學(xué)質(zhì)量,其中也包括物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。然而,目前各校開設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)課程并不多,更多的是課堂講解方面的課程。在這種缺少實(shí)際操作機(jī)會的情況下,學(xué)生的實(shí)踐動手能力無法得到提高,這將直接影響物理教學(xué)質(zhì)量的整體提升。而如何提高學(xué)生動手能力是各校都面臨的一個問題,下文就高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前的條件和實(shí)施過程做一個簡要的闡述。
物理學(xué)主要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),建立起相關(guān)的物理概念。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生們對某種現(xiàn)象的理解將會更加深刻,從而更加清楚該種現(xiàn)象的本質(zhì),并加以運(yùn)用。從這個層面來說,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理不可缺少的手段,是學(xué)生提升動手實(shí)踐能力的重要途徑。物理實(shí)驗(yàn)的研究,不僅能夠促使他們了解更多的知識,還提供解決問題的思維方式和方法。在物理學(xué)中,物理實(shí)驗(yàn)與每個物理概念的誕生發(fā)展都有著密切的聯(lián)系。巴中中學(xué)在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中經(jīng)過了多年的研討和發(fā)展,也有了一定的經(jīng)驗(yàn)。隨著教育教學(xué)改革的不斷推進(jìn),巴中中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也取得了顯著的成績。
實(shí)驗(yàn)配備是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提條件之一。2006年教育局出版的相關(guān)文件指出,物理實(shí)驗(yàn)教室、儀器室等應(yīng)作為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)配備。而目前各校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件狀況總體情況優(yōu)良,以巴中中學(xué)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,主要體現(xiàn)在以下三兩方面。
(一)物理實(shí)驗(yàn)教室條件。巴中中學(xué)目前的物理實(shí)驗(yàn)教室較多。大部分教室配備比較齊全,里面配置了簡單的多媒體設(shè)備,包括計(jì)算機(jī)和投影儀等。新課程教改后,巴中中學(xué)對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了進(jìn)一步的完善。完善過后的實(shí)驗(yàn)室包括桌面插座、電 (流)壓表等,是電學(xué)部分主要實(shí)驗(yàn)室。與此相比,實(shí)驗(yàn)室面積更大,座位更多,整體看來比較良好。且實(shí)驗(yàn)室配備比較先進(jìn),能滿足一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)施需求。
對于力學(xué)而言,巴中中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)室配置已經(jīng)能夠滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)條件。但是,要想提高學(xué)生的物理實(shí)踐能力,提升整體的物理教學(xué)水平,僅是現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。然而,目前與該校物理實(shí)驗(yàn)室條件狀況相似的學(xué)校大有所在。因此,增設(shè)物理實(shí)驗(yàn)教室是此類學(xué)校提升整體物理教學(xué)水平的重要舉措。
(二)物理實(shí)驗(yàn)儀器配備。巴中中學(xué)現(xiàn)有的物理儀器教室只較多。在儀器配備方面,該實(shí)驗(yàn)室主要包含了比較常用的電磁打點(diǎn)計(jì)時器、游標(biāo)卡尺、蹄型磁鐵、直流電流電壓表、電火花計(jì)時器等十九種常規(guī)儀器。在新課程教改提出的配備目錄中,例如電子體溫計(jì)、多像鏡、引力常量試驗(yàn)儀等相關(guān)器材巴中中學(xué)也配備較足。這對該校的教學(xué)質(zhì)量來說,是相當(dāng)有利的。因此,學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的完善,將會是提高教學(xué)質(zhì)量的前提。
高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施過程分為實(shí)踐原理、器材準(zhǔn)備、實(shí)踐操作等三個部分。而在任何實(shí)驗(yàn)中,只有這三部分內(nèi)容都得到充分的體現(xiàn),整個實(shí)驗(yàn)才會更加順利的進(jìn)行。下面就以高中物理“物體速度隨時間變化關(guān)系的研究”這一實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行分析。
(一)實(shí)驗(yàn)原理。在“物體速度隨時間變化關(guān)系的研究”實(shí)驗(yàn)開始之前,應(yīng)對該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行梳理,經(jīng)分組討論后得出統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)原理。而在此實(shí)驗(yàn)中,其原理就在于速度、距離和時間這三者之間的關(guān)。利用這種自然關(guān)系,來研究物體的運(yùn)動規(guī)律。
(二)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段。充分的準(zhǔn)備是順利完成實(shí)驗(yàn)的前提。各小組應(yīng)該準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材主要有電源、小車、小繩子、打點(diǎn)計(jì)時器、坐標(biāo)紙、鉤碼、紙帶、刻度尺、一端帶有滑輪的長木板。準(zhǔn)備好這些器材后,要事先思考這些儀器在試驗(yàn)中各自擔(dān)任的角色。同時還需要考慮怎樣做才能將這些儀器合理的運(yùn)用起來,完成實(shí)驗(yàn)。然后各小組將整理出來的具體設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)步驟以及操作流程用筆記錄下來,并由老師組織小組做一個簡要的討論,用以補(bǔ)充其中不足之處。
(三)實(shí)驗(yàn)步驟。嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度是實(shí)驗(yàn)步驟中必不可少的一部分。如果缺乏實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,那么有可能會影響到整個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。下面就以該實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行說明。
(1)首先將木板水平放置在桌上,然后懸掛滑輪于桌面邊緣以外的位置。(2)固定打點(diǎn)計(jì)時器,連接好電路。需要注意的是,打點(diǎn)計(jì)時器固定的位置應(yīng)該在原理滑輪的一端。(3)用小繩子把小車拴上,同時讓其經(jīng)過滑輪。將滑輪一端掛上鉤碼,放手后如果小車能在木板上平穩(wěn)滑行,再把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器,其另一端固定在小車后面。(4)讓小車停在離打點(diǎn)計(jì)時器比較近的位置,電源開啟后,將小車松開,然后將紙帶上記錄的點(diǎn)記下來。(5)增減掛鉤的鉤碼,分別做2次試驗(yàn),將紙帶相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來。(6)最后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
由于實(shí)驗(yàn)課程安排太少、實(shí)驗(yàn)室不夠用、儀器不齊全等原因,不少學(xué)校在這個實(shí)驗(yàn)上,往往會出現(xiàn)很多問題。例如上面的例子中,第 (4)步以及第 (5)步的步驟,就表現(xiàn)的不夠嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次。僅僅只是實(shí)驗(yàn)了一次,由其數(shù)據(jù)得來的結(jié)果就會顯得太輕率,失去了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性。
通過高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生對物理知識的理解更深刻,運(yùn)用將會更加熟練。在解決物理問題的能力方面,也會有更大的提高,從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。總而言之,完善物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件和實(shí)施過程是提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量水平的前提。
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