物理實(shí)驗教學(xué)論文
論文指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章,既是探討問(wèn)題進(jìn)行學(xué)術(shù)研究的一種手段,又是描述學(xué)術(shù)研究成果進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一種工具。論文一般由題名、作者、摘要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻和附錄等部分組成,其中部分組成(例如附錄)可有可無(wú)。按內容性質(zhì)和研究方法的不同可以把論文分為理論性論文、實(shí)驗性論文、描述性論文和設計性論文。
物理實(shí)驗教學(xué)論文1
摘要:在新課改要求下,實(shí)驗教學(xué)的地位和作用顯得越來(lái)越突出。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué),實(shí)驗教學(xué)在物理教學(xué)中舉足輕重,占有不可取代的地位。它是一種激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣,提高學(xué)習積極性,提高學(xué)生動(dòng)手能力,培養學(xué)生嚴謹、求實(shí)的工作作風(fēng),提高物理課堂教學(xué)效率的教學(xué)手段。本文對高中物理課中實(shí)驗教學(xué)從兩方面進(jìn)行了闡述。
關(guān)鍵詞:高中物理;實(shí)驗教學(xué)
物理學(xué)作為一門(mén)自然科學(xué)學(xué)科,它以實(shí)驗作為檢驗其的理論正確性,物理概念和定律,是通過(guò)反復的實(shí)驗發(fā)現的。教師應根據“加強基礎、重視應用、提高素質(zhì)、培養能力、開(kāi)拓創(chuàng )新”的教改精神,合理安排、精心設計物理實(shí)驗,教學(xué)內容應循序浙進(jìn)、由淺入深,實(shí)行分層實(shí)驗教學(xué),這樣就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣,提高其學(xué)習積極性,有助于學(xué)生對物理知識的理解和掌握,同時(shí)能開(kāi)拓學(xué)生思路,鍛煉學(xué)生的獨立觀(guān)察能力。在高中物理教學(xué)中怎樣應用實(shí)驗教學(xué)呢?
1合理運用演示實(shí)驗教學(xué)
演示實(shí)驗教學(xué)是指教師借助實(shí)驗設備和材料、影像資料、數字化媒體把教學(xué)中復雜、抽象的理論定律、原理通過(guò)實(shí)驗演示給學(xué)生,從而把復雜的定律簡(jiǎn)明化、把抽象的原理形象化,幫助學(xué)生對定律、原理的理解和掌握。通過(guò)演示實(shí)驗教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習興趣,有助于提高學(xué)生的觀(guān)察能力,鍛煉學(xué)生的思維能力。演示實(shí)驗教學(xué)要注意一下幾點(diǎn):
。ǎ保┟鞔_目的、充分準備 演示實(shí)驗演示實(shí)驗教學(xué)是向學(xué)生展示原理、傳授知識的教學(xué)方法,學(xué)生能通過(guò)演示實(shí)驗直觀(guān)地了解和掌握所學(xué)知識。所以,教師事前做充分準備,認真備課,了解教學(xué)內容,對儀器設備、實(shí)驗材料要仔細檢查,以保證實(shí)驗的安全和實(shí)驗良好的效果,明確哪些實(shí)驗是教材和大綱中規定的演示實(shí)驗,哪些是可以適當補充的有助于學(xué)生學(xué)習和掌握教學(xué)內容的小實(shí)驗。使教師精心設計的演示實(shí)驗能準確的反應教學(xué)內容的原理,以提高教學(xué)效果。
。ǎ玻﹦(dòng)作標準,操作規范演示實(shí)驗教學(xué)能充分發(fā)揮教師在物理實(shí)驗教學(xué)中的主導作用,其目的是激發(fā)學(xué)生的求知欲、幫助學(xué)生建立概念和認知規律、鍛煉其觀(guān)察和思維能力、提供示范鍛煉實(shí)驗操作技能。因此,教師要在操作方法、操作順序及儀器使用等方面動(dòng)作標準、規范操作。在實(shí)驗開(kāi)始前,教師要對實(shí)驗的目的和要求、實(shí)驗原理、所用儀器設備及正確使用、實(shí)驗的操作過(guò)程等,作必要的說(shuō)明或演示,以增強實(shí)驗的目的性,增加實(shí)驗演示效果,要起到好的教學(xué)效果。例如電學(xué)實(shí)驗:導線(xiàn)連接要規范,多股軟導線(xiàn)有接線(xiàn)端子時(shí)用接線(xiàn)端子,沒(méi)有接線(xiàn)端子時(shí)要使導線(xiàn)在接線(xiàn)柱上的繞向與螺母旋緊的方向一致;電路連接時(shí)應先接線(xiàn)路后接電源,拆卸時(shí)先斷電源,后拆線(xiàn)路;線(xiàn)路要整齊標準,正負極導線(xiàn)、零線(xiàn)火線(xiàn)區分開(kāi),主輔電路區分開(kāi)?傊,演示實(shí)驗時(shí)教師的一舉一動(dòng)都會(huì )對學(xué)生產(chǎn)生較大的影響,并且有些實(shí)驗帶有一定的危險性,如不規范操作將會(huì )引起嚴重的后果,所以,教師操作的規范性,是使學(xué)生養成認真規范、嚴謹求實(shí)的良好學(xué)習習慣,也是完成實(shí)驗教學(xué)目的的前提。
。ǎ常┻\用多媒體演示實(shí)驗隨著(zhù)計算機的廣泛應用,多媒體越來(lái)越多地運用于高中物理實(shí)驗教學(xué)中。多媒體演示實(shí)驗能充分展示實(shí)驗,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的興趣調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性。教師可以利用多媒體為學(xué)生模擬在課堂上不易進(jìn)行的、有一定危險的物理實(shí)驗,并且對于需要認真分析、反復觀(guān)察的實(shí)驗,可以通過(guò)多媒體的重復播放、慢鏡頭播放,讓學(xué)生反復觀(guān)察、分析。例如,在學(xué)習自由落體的運動(dòng)規律時(shí),由于動(dòng)作過(guò)快,學(xué)生很難再瞬間完成的實(shí)驗中觀(guān)察其速度變化規律。如果通過(guò)多媒體將視頻進(jìn)行反復播放,或是慢鏡頭播放,就可以讓學(xué)生從中觀(guān)察、分析、總結其運動(dòng)規律。有條件的還可以制作FLASH動(dòng)畫(huà)模擬自由落體運動(dòng),對學(xué)生的理解會(huì )有很大幫助。教師可以通過(guò)多媒體演示危險性較高、財產(chǎn)損失較大的實(shí)驗的錯誤操作所帶了的后果,提高學(xué)生對實(shí)驗的重視,以規范學(xué)生實(shí)驗時(shí)的操作,同時(shí)避免危險和財產(chǎn)損失。如由于電路連接錯誤產(chǎn)生電源短路,從而引起的火災和實(shí)驗器材損壞的實(shí)驗演示。
2重視學(xué)生分組探究實(shí)驗教學(xué)
現代教育提倡以學(xué)生為主體,教師為主導,教學(xué)中要突出學(xué)生的主體地位,倡導教師的主導作用,讓學(xué)生在教師的主導下參與教學(xué)活動(dòng),讓學(xué)生成為“學(xué)”的主人。實(shí)驗教學(xué)法是指學(xué)生在教師的指導下,運用實(shí)驗設備和材料,通過(guò)規范操作,引起某種物理變化,觀(guān)察這些物理現象,驗證或獲取物理知識的教學(xué)方法。實(shí)驗教學(xué)要求教師要做到以下幾點(diǎn):
。ǎ保┱J真對待、充分準備為保證實(shí)驗的效果和安全,教師事前要先進(jìn)行實(shí)驗,對實(shí)驗設備和實(shí)驗材料進(jìn)行仔細檢查,確保實(shí)驗順利進(jìn)行。
。ǎ玻┟鞔_目標、有的放矢為了讓學(xué)生明確學(xué)習目的、增加學(xué)習動(dòng)力,增強學(xué)生實(shí)驗的自覺(jué)性,教師要在實(shí)驗開(kāi)始前通過(guò)下達任務(wù)通知書(shū)、講授或談話(huà)等形式對實(shí)驗的目的和要求、理論依據、實(shí)驗設備的正確使用、實(shí)驗的操作過(guò)程和要求等作充分的實(shí)驗說(shuō)明。實(shí)驗過(guò)程中盡可能使每個(gè)學(xué)生都積極參與、親自動(dòng)手,教師要適時(shí)巡視指導,及時(shí)發(fā)現和糾正學(xué)生在實(shí)驗中的錯誤。實(shí)驗結束后,由教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗總結,分析原因、查找不足,并由學(xué)生填寫(xiě)實(shí)驗報告。通過(guò)實(shí)驗教學(xué)使學(xué)生通過(guò)反復的實(shí)驗驗證物理知識和原理,通過(guò)物理實(shí)驗使學(xué)生能日常生活中的物理現象與實(shí)驗聯(lián)系在一起。開(kāi)放和多變物理實(shí)驗可以培養學(xué)生嚴謹的工作態(tài)度、規范的操作意識,同時(shí)培養學(xué)生的自主能力和創(chuàng )新意識?傊,教師要重視實(shí)驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的作用,科學(xué)、合理的針對不同層次的學(xué)生安排物理實(shí)驗教學(xué),促進(jìn)物理教學(xué)的課堂實(shí)效性。
物理實(shí)驗教學(xué)論文2
一、實(shí)驗方法應該多樣化
物理實(shí)驗教學(xué)要鼓勵高中學(xué)生采取多種多樣的試驗方法,只要是以正確的實(shí)驗原理為基礎,無(wú)論學(xué)生采用什么實(shí)驗器材、實(shí)驗方法和實(shí)驗步驟,只要能夠達到實(shí)驗的目的就應該對其進(jìn)行鼓勵。在實(shí)踐的過(guò)程中,要培養學(xué)生運用各種實(shí)驗因素進(jìn)行取舍的能力,讓學(xué)生能夠篩選各種信息,培養高中學(xué)生的全局觀(guān)念和應變能力,鍛煉學(xué)生的表達能力、概括能力、抽象能力和分析能力。例如,在魯教版高中物理選修三“用伏安法測電阻”這一課的教學(xué)中,筆者就要求學(xué)生設計一個(gè)最為準確和簡(jiǎn)便的測電阻的方案。筆者沒(méi)有對學(xué)生的實(shí)驗器材、實(shí)驗步驟和實(shí)驗方法進(jìn)行過(guò)多的要求,學(xué)生表現出極大的設計興趣,并設計出了多種多樣的實(shí)驗方案。例如:替代法,也就是用一個(gè)已知的電阻來(lái)對未知電阻進(jìn)行替代,該方法使用到了一個(gè)電阻箱,學(xué)生提出了多種多樣的電路形式;如分壓法,也就是對并聯(lián)電路到分流關(guān)系或串聯(lián)電路的分壓關(guān)系進(jìn)行利用。此外還有半偏法、惠更斯電橋法等。學(xué)生通過(guò)設計實(shí)驗方案,并對實(shí)驗方案進(jìn)行修正和完善,不僅提高了對物理這門(mén)學(xué)科的興趣,更獲得了良好的學(xué)習體驗。
二、掌握科學(xué)的實(shí)驗方法,培養高中學(xué)生實(shí)事求是的實(shí)驗精神
高中物理實(shí)驗教學(xué)要注重學(xué)生科學(xué)精神的培養,物理這門(mén)學(xué)科追求準確和精密,在假設和直覺(jué)的基礎上必須進(jìn)行嚴謹的研究和推理。必須通過(guò)實(shí)驗方案的設計、實(shí)驗數據的收集、實(shí)驗證據的分析,最后得出準確的實(shí)驗結論!镀胀ǜ咧形锢碚n程標準》就提出了高中物理實(shí)驗教學(xué)要培養學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。筆者在教學(xué)的過(guò)程中非常重視學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養,要求學(xué)生細致、嚴謹地完成實(shí)驗,認真觀(guān)察實(shí)驗現象。例如,在魯教版必修一《超重與失重》這一課的教學(xué)中,筆者讓學(xué)生觀(guān)察一個(gè)裝滿(mǎn)水的、帶孔的礦泉水瓶在從低處向上做加速運動(dòng)時(shí)是否會(huì )從孔中流出水來(lái),以及此時(shí)水的流速有何變化。由于實(shí)驗過(guò)程較快,一些學(xué)生用“好像有水流出來(lái)”“流速和平常差不多”等類(lèi)似的模糊性語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行回答。此時(shí),筆者就堅決要求學(xué)生反復觀(guān)察并操作實(shí)驗,直到得出確切的結論。在實(shí)驗的過(guò)程中要教會(huì )學(xué)生實(shí)事求是的實(shí)驗態(tài)度、一絲不茍的實(shí)驗方法,讓學(xué)生養成認真、嚴謹的實(shí)驗習慣,讓學(xué)生按照科學(xué)的方法來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生的終身學(xué)習。
三、將物理實(shí)驗與高中學(xué)生的生活聯(lián)系起來(lái),培養學(xué)生在生活中的探究能力
物理現象與學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系得越緊密,學(xué)生對于物理這門(mén)學(xué)科的興趣就越強烈,在物理實(shí)驗中親身參與的積極性就越高。因此,教師要建立一種立體的、開(kāi)放的課程理念和教育視野,使物理實(shí)驗課堂變得更加生動(dòng)有趣、豐富多彩,培養學(xué)生對生活中的物理現象的探究能力。例如,在魯教版高中物理必修一《牛頓運動(dòng)定律》的教學(xué)中,筆者就將游樂(lè )場(chǎng)乘坐過(guò)山車(chē)以及乘坐電梯的經(jīng)歷引入課堂之中,由于這些都與高中學(xué)生的生活息息相關(guān),學(xué)生表現出了極大的探索興趣。筆者再由此向學(xué)生介紹物體的受力、物體質(zhì)量與力的加速度之間的關(guān)系,讓學(xué)生更為深刻地理解超重、失重等原理在現實(shí)生活中的運用?傊,在高中物理實(shí)驗教學(xué)的過(guò)程中,教師要能夠突破課堂和教材的限制,盡可能地引導學(xué)生開(kāi)發(fā)和設計新的實(shí)驗方法,通過(guò)高中物理實(shí)驗課來(lái)切實(shí)提高學(xué)生對物理這門(mén)學(xué)科的興趣,并鼓勵學(xué)生親身參與實(shí)驗的過(guò)程,培養學(xué)生的問(wèn)題分析能力、信息篩選能力、創(chuàng )新思維能力等各方面的能力,并培養學(xué)生認真、嚴謹的科學(xué)態(tài)度,使學(xué)生在實(shí)驗的過(guò)程中對理論知識進(jìn)行鞏固,提高學(xué)生的自主學(xué)習能力。
物理實(shí)驗教學(xué)論文3
初中年齡段的學(xué)生精力充沛、活潑好動(dòng)、勇于探索、求知欲和好奇心強,具有很強的創(chuàng )新潛能;物理又是一門(mén)以觀(guān)察和實(shí)驗為基礎的自然科學(xué),因此物理實(shí)驗教學(xué)應成為培養學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng )新精神的重要方法,同時(shí)對于抽象概念要讓學(xué)生在獲得感性認識的基礎上來(lái)加以理解,并注意與相似物理量進(jìn)行區別與聯(lián)系。下面就壓強這一概念的教學(xué)來(lái)說(shuō)明我在教學(xué)中是如何加強概念教學(xué)與實(shí)驗探究教學(xué)的。
固體、液體、氣體都可以產(chǎn)生壓強,壓強對于初中學(xué)生學(xué)習難度比較大,原因是,壓強的知識比較抽象,特別是液體壓力的知識需要較強的抽象思維能力;本單元知識又需要綜合運用力的概念、密度、二力平衡等知識;解釋有關(guān)現象、解答問(wèn)題需要一定的分析表達能力。而且固體、液體、氣體的壓強量度和測量方法等都各不相同,是中學(xué)物理教學(xué)中的重要概念,屬于物質(zhì)間的相互作用,具有很強的規律性,它與生活、生產(chǎn)有密切的關(guān)系,為了讓學(xué)生能深刻理解壓強的有關(guān)知識,我在教學(xué)中做到了以下幾點(diǎn)。
一、進(jìn)行比較與歸納,加強物理概念的教學(xué)
1.壓力與重力的區別與聯(lián)系。在講解壓力概念時(shí),為了讓學(xué)生把壓力與重力區分開(kāi)來(lái),我采用了對比教學(xué)法。讓學(xué)生認識到壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力,壓力不一定由物體的重力產(chǎn)生的,但將一個(gè)物體放在水平支撐面靜止時(shí),物體對支撐面的壓力大小與物體重力的大小相等,講解時(shí)通過(guò)畫(huà)力的示意圖舉例說(shuō)明。如:手用力往墻上按圖釘,墻壁受圖釘尖的壓力,壓力方向與墻面垂直。施力者是圖釘,受力者是墻壁,與圖釘受重力大小無(wú)關(guān)。還可用列表說(shuō)明,如:以放置在斜面上的質(zhì)量為m的木塊對斜面產(chǎn)生的壓力為例,說(shuō)明這兩個(gè)力的區別。
施力物體
受力物體
力的作用點(diǎn)
力的方向
力的大小
力的性質(zhì)
重力
地球
木塊
重心
豎直向下
mg
引力
壓力
木塊
斜面
斜面
垂直于斜面向下
小于mg
彈力
因此,放在水平桌面上的物體,對桌面產(chǎn)生的壓力的大小,等于物體本身重量大小的事實(shí),僅說(shuō)明壓力在數值上等于物體的重力,方向相同,不能把它們混為一談。
弄清楚了壓力與重力的區別后,在探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)時(shí),學(xué)生就不會(huì )猜想壓力作用效果與重力有關(guān),而會(huì )猜想與壓力有關(guān)了。這樣將物理量通過(guò)比較分析,講深講透,學(xué)生自然就可以突破難點(diǎn)了。
2.壓強公式P=gh與P=F/S的關(guān)系
學(xué)完了固體、液體、氣體的壓強之后,學(xué)生對于公式P=gh與P=F/S的應用經(jīng)常會(huì )混淆,不理解各自的適用范圍。所以跟學(xué)生分析它們之間的區別與聯(lián)系,有助于學(xué)生對于公式與原理的理解,以便能正確的解決實(shí)際問(wèn)題。
。1)公式P=gh中的壓強是液體由于自身重力產(chǎn)生的壓強,它不包括液體受到的外加壓強。因而此公式是液體壓強公式。由公式可知,液體的內部壓強只與液體的密度、液體的深度有關(guān),而跟液體的體積、液體的質(zhì)量無(wú)關(guān)。由于液體有流動(dòng)性,能夠傳遞壓強,因而液體壓強規律與固體壓強不同,分析問(wèn)題時(shí)必須考慮其各自的特殊入情入理。我們可采用列表對比、類(lèi)比分析問(wèn)題的研究方法,分析下面一下問(wèn)題。引導學(xué)生學(xué)習對前后知識的聯(lián)系、分析問(wèn)題的方法。
如將盛一定量液體的容器放置在水平桌面上,容器對桌面產(chǎn)生的壓力、壓強,與液體對容器底產(chǎn)生的壓力、壓強是否一定相等(容器重不計)。請看下表:
作用對象
產(chǎn)生原因
壓力的大小
壓強的大小
對水平桌面
容器和液體都受重力作用
等于容器和水所受的總重,與受力面積無(wú)關(guān)。
計算方法:F=G
與容器和水所受重力有關(guān),與受力面積有關(guān)。
計算方法:p=F/S
對容器底
液體受重力,液體能傳遞壓強
不一定等于液體重,與液體的壓強、底面積有關(guān)。
柱體:F=G
上小下大:F>G
上大下。篎<G
計算方法:
F=pS=ghS
與液體密度、深度有關(guān),與容器形狀、底面積無(wú)關(guān)。
計算方法:p=gh
由上表可知,求固體壓力和壓強時(shí)一般先求壓力再求壓強,而求液體壓力和壓強時(shí),一般先求壓強再求壓力。懂得了這個(gè)求解順序,再加上對公式意義的理解,以后碰到此類(lèi)問(wèn)題時(shí),出錯幾率大大降低了。
。2)公式P=gh的適用范圍
這個(gè)公式只適用于計算靜止液體的壓強,不適用于計算固體壓強。盡管有時(shí)固體產(chǎn)生的壓強恰好等于gh。例如,將一密度均勻的高為h的長(cháng)方體或圓柱體鐵塊放在水平桌面上,桌面受到的壓強為P=F/S=gV/S=ghS/S=gh,但這只是一種特殊情況,不能由此認為固體由于自身所受策略而產(chǎn)生的對支撐物的壓強都可以用p=gh來(lái)計算。
。3)公式P=gh與P=F/S的關(guān)系
公式P=F/S是壓強的定義式,也是壓強的決定式。無(wú)論是固體、液體或氣體,它都是適用,是普遍用的公式。而P=gh是結合液體具體情況,利用P=F/S推導出來(lái)的,它只適用于計算液體的壓強。能否用公式P=gh計算大氣壓強呢?由于液體很難被壓縮,液體的體積不易改變,因而容器內的液體自上而下,其密度都是相同的。由于氣體是可以被壓縮的,氣體的體積容易改變,一定質(zhì)量的氣體,當外加壓強增大時(shí),它的體積將縮小,氣體密度要增大,所以,在大氣層內不同高度的地方,空氣的密度不一樣,靠近地面的空氣密度比較大,越高的地方空氣的密度越小。由于大氣層中空氣的密度不均勻,因此不能用p=gh計算大氣層中某一高度的大氣壓強。
通過(guò)以上的分析與比較,學(xué)生對于固體、液體、氣體的壓強就有了深刻的理解,分析問(wèn)題時(shí)就能依原理和公式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,同時(shí)也培養了學(xué)生學(xué)習物理知識的技能和方法。
二、加強實(shí)驗與探究,重視科學(xué)方法的教學(xué)
我在教學(xué)中盡量多安排探究性學(xué)習活動(dòng),雖然學(xué)校的器材缺乏,分組實(shí)驗很難開(kāi)展,但我一定會(huì )盡量的多利用身邊的器材給學(xué)生做許多的演示實(shí)驗,同時(shí)將實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn),盡量讓學(xué)生自己動(dòng)手用身邊的器材進(jìn)行一些實(shí)驗探究。做演示實(shí)驗時(shí),實(shí)驗的過(guò)程仍然遵循實(shí)驗探究的環(huán)節,多數程序要求學(xué)生來(lái)共同完成。在實(shí)驗教學(xué)中,我的教學(xué)程序是:提出問(wèn)題──進(jìn)行猜想──設計實(shí)驗──進(jìn)行實(shí)驗──歸納分析──得出結論──交流與評估──應用與延伸。
比如,在探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗中,首先通過(guò)觀(guān)察生活中各種跟壓強有關(guān)的現象,了解什么是壓力,知道壓力可以產(chǎn)生一定的作用效果,然后再讓學(xué)生進(jìn)行猜想!安孪搿笔且环N科學(xué)研究方法,在科學(xué)探究的學(xué)習過(guò)程中,猜想有著(zhù)舉足輕重的地位,它是物理智慧中最活躍的成分,所以平時(shí)我很重視這一環(huán)節的教學(xué)。先讓學(xué)生的思維進(jìn)行擴大和發(fā)散,充分發(fā)展他們的創(chuàng )新思維,但是為了防止學(xué)生胡亂猜想,還要讓學(xué)生說(shuō)出猜想的理由,這樣能去偽存真,去粗取精,從而能讓探究活動(dòng)順利進(jìn)行。學(xué)生的猜想因素有許多,比如:壓力、重力、質(zhì)量、受力面積、體積等因素。然后我再引導學(xué)生進(jìn)行分析與篩選,合并與歸納,最后得出壓力的作用效果可能與壓力大小和受力面積大小有關(guān)。
猜想之后,再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗設計,在設計實(shí)驗前向學(xué)生強調“控制變量法”的科學(xué)方法,“控制變量法”是初中物理中常用的探究問(wèn)題的科學(xué)方法。也是我們教學(xué)中的重點(diǎn)。當一個(gè)物理量與幾個(gè)因素有關(guān)時(shí),我們一般是分別研究這個(gè)物理量與各個(gè)因素之間的關(guān)系,再進(jìn)行綜合分析得出結論。這樣就必須在研究物理量同其中一個(gè)因素之間的關(guān)系時(shí),將另外幾個(gè)因素人為地控制起來(lái),使它們保持不變,以便觀(guān)察和研究該物理量與這個(gè)因素之間的關(guān)系,這就是“控制變量法”。有了這種科學(xué)的思想,學(xué)生的實(shí)驗設計是沒(méi)有太大的難度的。即先保持受力不變,改變壓力的大小,研究壓力的作用效果與壓力大小之間的關(guān)系,然后再保持壓力不變,改變受力面積大小,研究壓力作用效果與受力面積之間的關(guān)系。
壓力作用效果如何觀(guān)察呢?力是一個(gè)看不見(jiàn)摸不著(zhù)的物理量,如何把壓力的作用效果顯示出來(lái)呢?這里又涉及到一個(gè)“轉換法”的科學(xué)方法的教學(xué)。所謂“轉換法”,主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見(jiàn)、不易見(jiàn)的現象轉換成可見(jiàn)、易見(jiàn)的現象;將陌生、復雜的問(wèn)題轉換成熟悉、簡(jiǎn)單的問(wèn)題;將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。要把壓力的作用效果顯示出來(lái),也就是要讓壓力的作用效果比較顯著(zhù),那么在選擇被壓物體(支持物)的時(shí)候應該怎么選擇呢?學(xué)生一下子就會(huì )想到,要選擇比較松軟的表面來(lái)做支持面,比如沙子、海綿、軟泡沫、面粉甚至肌肉等。
實(shí)驗前期的工作都做好了之后,就可以選擇適當的器材進(jìn)行實(shí)驗了,在實(shí)驗觀(guān)察的基礎上,自然而然的就能順利的得出實(shí)驗結論。
三、重視拓展與應用,引導學(xué)生創(chuàng )新
實(shí)驗結論得出后,讓學(xué)生進(jìn)行討論與交流,分別指出實(shí)驗中存在的問(wèn)題,以及還可以進(jìn)行怎樣的改進(jìn)?比如做完以上實(shí)驗,有一個(gè)學(xué)生提出“課本上改變壓力是通過(guò)改變物體的重力來(lái)實(shí)現的,我覺(jué)得這里容易讓我們將壓力與重力混淆。我覺(jué)得在這個(gè)實(shí)驗里,只需要在木塊表面加壓力,然后觀(guān)察在壓力增大的情況下,海綿是不是凹陷得更深,即可得出結論!睂W(xué)生的創(chuàng )造精神得到充分體現。然后我再問(wèn)學(xué)生,除了剛才的實(shí)驗,你還能通過(guò)身邊的器材設計一些小實(shí)驗來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題嗎?許多學(xué)生想到了這種方法:將鉛筆削尖的一頭壓在手指上,手會(huì )感到疼痛;然后增大壓力,疼痛感覺(jué)加強,手指凹陷得更深,從而說(shuō)明在“受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯”。然后我趁機問(wèn)學(xué)生,如何探究“壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯”呢?學(xué)生通過(guò)思考一般能想到方法:用兩只手的食指分別壓住鉛筆兩端,由于此時(shí)兩只手對鉛筆的壓力相等(二力平衡),而兩只手指的受力面積不同,通過(guò)兩個(gè)手指的不同感覺(jué),即能得出實(shí)驗結果了。所以在遇到“如果在超市買(mǎi)了米的時(shí)候,你會(huì )想哪些辦法來(lái)減小方便袋對手的壓強?”的問(wèn)題時(shí),學(xué)生就能迎刃而解了,一是將米分裝兩袋來(lái)減小壓力;二是在袋與手之間墊上一塊布來(lái)增大受力面積。
除了在課堂上做實(shí)驗外,我還適當的補充一些課外活動(dòng),如調查研究、實(shí)驗探究、小制作等等。例如:調查研究生活中跟增大或減小壓強有關(guān)的事例、調查研究大氣壓的變化與天氣的關(guān)系;實(shí)驗探究測算自己對地面的壓強;自制水氣壓計等。通過(guò)這些拓展,激發(fā)了學(xué)生探究新知識的興趣,培養了學(xué)生的思維能力,體現了學(xué)習物理知識的重要性。
以上幾點(diǎn),只是我平時(shí)教學(xué)中的一隅,當然,在物理教學(xué)中以學(xué)生為主體以實(shí)驗為載體的教學(xué)改革模式正在不斷地在深入。如何在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,培養學(xué)生的創(chuàng )新思維,還有待于我們更進(jìn)一步的解放思想,大膽嘗試,積極探索,不斷的總結,以取得更多的成績(jì)。