高三物理實驗教學(xué)效果策略

時間:2022-04-20 10:44:28

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高三物理實驗教學(xué)效果策略

1“換”器材,“改”方案

物理實驗比較靈活,不同的實驗可以用同樣的實驗器材,而同一個實驗又可以用不同的實驗器材,設(shè)計出不同的方案。在實驗教學(xué)中,要讓實驗方案有變化,教師給學(xué)生變換一下器材并讓學(xué)生嘗試自主設(shè)計方案,在此過程中激發(fā)學(xué)生思考,促進學(xué)生對實驗原理本質(zhì)的理解,并在設(shè)計、完善方案時,師生的交流過程中激起思維的火花。探究外力做功與物體動能變化關(guān)系的實驗,高一新課選用的器材和實驗主要步驟如表1中的方案1。高三實驗教學(xué)不妨給學(xué)生提供氣墊導(dǎo)軌、光電門、數(shù)字計時器、滑塊、重物等器材,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案和實驗步驟,最終得到表1中的方案2。完成實驗方案設(shè)計之后,可讓學(xué)生比較兩個方案的優(yōu)劣,在比較中思考。通過比較,學(xué)生對實驗原理理解得更透徹,實驗誤差分析水到渠成。方案1的優(yōu)點:計算簡單,取材方便;缺點:操作不易,平衡摩擦力難度較大,容易出現(xiàn)平衡摩擦力角度不夠或者角度過大;計算速度的時候需要找一段點跡均勻的點,找點和測量不準(zhǔn)容易帶來誤差。方案2的優(yōu)點:操作容易,測量比較準(zhǔn)確;缺點:用懸掛重物的重力代替滑塊不準(zhǔn)確,重物的重力大于滑塊的合外力。這樣比較對促進學(xué)生知識的理解和思維發(fā)展有很大的幫助,實驗教學(xué)的目的順利達成。

2“加”器材,選方案

高三實驗教學(xué)時,教師可以根據(jù)情況,給學(xué)生的器材比原來高一、高二新課教學(xué)時多一些。學(xué)生設(shè)計實驗方案時,首先面臨器材選擇的難題,其次選擇不同的器材可設(shè)計不同的實驗方案,又面臨實驗方案的選擇。當(dāng)面臨選擇的時候,會引發(fā)學(xué)生深入地比較與思考,對學(xué)生融會貫通原理與方法大有益處。在測量電源電動勢及其內(nèi)阻的實驗中,通常給出的器材有電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、待測電源,用這些器材可設(shè)計出圖1所示的電路。高三的實驗教學(xué)可在上述器材的基礎(chǔ)上增加電阻箱、單刀雙擲開關(guān)、定值電阻R1和R2,讓學(xué)生設(shè)計盡可能多的方案,進行誤差分析,并對比幾個方案的優(yōu)劣。學(xué)生就可以在教師的引導(dǎo)下設(shè)計出圖2、圖3、圖4所示的實驗電路圖。VASV圖1測量電源電動勢及其內(nèi)阻實驗電路圖(1)圖2測量電源電動勢及其內(nèi)阻實驗電路圖(2)AVR1R2S1S2圖3測量電源電動勢及其內(nèi)阻實驗電路圖(3)圖4測量電源電動勢及其內(nèi)阻實驗電路圖(4)讓學(xué)生在有多余器材的情況下設(shè)計實驗方案,具有挑戰(zhàn)性,往往不是一步到位的,也不可能每個學(xué)生都能設(shè)計出所有可能的實驗方案。教學(xué)中教師應(yīng)重視師生之間的溝通,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的錯誤,及時給學(xué)生幫助,避免打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師要及時引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)思考錯誤,糾正錯誤,使方案得到完善。教師也要重視生生之間的交流,讓學(xué)生在互助中,盡可能多地完成實驗方案設(shè)計,學(xué)生在互相促進中達成學(xué)習(xí)目標(biāo)。最后,教師再綜合學(xué)生設(shè)計的所有方案,讓學(xué)生比較方案的優(yōu)劣,對實驗方案作出選擇。這樣的實驗教學(xué)過程,充分尊重了學(xué)生的主體地位,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和探究的熱情。

3“缺”器材,創(chuàng)方案

有些中學(xué)實驗,如果缺少部分器材依然能夠完成。對這樣的實驗,教師在高三組織實驗教學(xué)時,給學(xué)生的器材可以“缺”。讓學(xué)生在缺少器材的情況下想辦法設(shè)計新的實驗方案。這更能體現(xiàn)師生的智慧,也更能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性,會有很好的教學(xué)效果。例如,在驗證力的平行四邊形定則的演示實驗中,高一新課教學(xué)時,采用兩個彈簧測力計來完成。在高三復(fù)習(xí)教學(xué)中,不妨只給學(xué)生一個彈簧測力計,讓學(xué)生來設(shè)計方案。經(jīng)過教師的引導(dǎo),師生共同設(shè)計出如下方案:1.將圖釘固定在木板上的A點,將橡皮筋一端與兩個細繩套栓接于同一結(jié)點,橡皮筋另一端套在圖釘上;2.把兩細繩套中的一條與彈簧秤連接,然后同時拉這兩條細線(一只手直接拉細繩套,另一只手通過彈簧秤拉細繩套),把橡皮筋和細繩套的結(jié)點拉伸到O點,記下O點的位置、兩細繩的方向及彈簧秤的示數(shù)F1,如圖5所示;3.放回橡皮筋,將彈簧秤連接到另一根細繩套上,再同時拉這兩條細繩,且兩條細繩位于上一步中記錄下來的方向上,仍然把橡皮筋與細繩套的結(jié)點拉伸到O點,讀出彈簧秤的讀數(shù)為F2;4.松開拉細繩的手,用彈簧秤沿AO方向拉橡皮筋,仍然把結(jié)點拉到O點的位置,記下細線的方向和彈簧秤的讀數(shù)F';5.作出F1、F2、F'的圖示,以F1、F2為鄰邊作平行四邊形,對角線為F;6.比較F和F',如果二者大小基本相等,方向基本相同,則平行四邊形定則成立。ABCO圖5驗證力的平行四邊形定則實驗示意圖通過對原來實驗器材、實驗方案的改變,把原來教材上一次測出F1、F2變成分兩次完成,多了一次等效替代,讓學(xué)生對本實驗中的等效替代的思想有了更深刻的認(rèn)識,取得很好的教學(xué)效果。這樣的變化能更好地激活學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻:

[1]鄭青岳.“設(shè)計實驗方案”教學(xué)的幾種策略[J].教學(xué)月刊(中學(xué)版),2011(5):62.

作者:朱小勇 單位:江蘇省如東高級中學(xué)