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        如何創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)

        2017-08-17 13:23:57李月東
        文理導(dǎo)航 2017年23期
        關(guān)鍵詞:高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)教學(xué)情境

        李月東

        【摘 要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理的重要內(nèi)容,縱觀高考,實(shí)驗(yàn)題是高中學(xué)生學(xué)習(xí)中的難題,特別是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題,學(xué)生很難獲得高分;并且學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及素養(yǎng)不高。因此,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力,任重而道遠(yuǎn)。設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)效果。本文就如何創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)作扼要闡述。

        【關(guān)鍵詞】高中物理實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新設(shè)計(jì);多媒體;教學(xué)情境

        一、高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的重要性及意義

        教育者必須具有創(chuàng)新精神!目前,隨著新課程改革的推進(jìn),高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),雖然取得一定的效果,但是,部分教師認(rèn)識(shí)不夠,實(shí)施教學(xué)時(shí)把學(xué)生實(shí)驗(yàn)變成了演示實(shí)驗(yàn),課堂演示實(shí)驗(yàn)變成了理論教學(xué),沒有認(rèn)真組織學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),并且實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段單一,沒有足夠的吸引力;而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中,探究過程馬虎、懶動(dòng)手、不動(dòng)腦,被動(dòng)性強(qiáng),主動(dòng)性弱,實(shí)驗(yàn)意識(shí)不強(qiáng)!因此,圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,提高學(xué)生的探究熱情,就顯得非常必要了。

        二、如何進(jìn)行創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

        創(chuàng)新需要豐富的創(chuàng)造力,教師要不斷的學(xué)習(xí),認(rèn)真研究課本,提高自身知識(shí)儲(chǔ)量和創(chuàng)新思維能力,掌握實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法?,F(xiàn)從三個(gè)方面著重談創(chuàng)新設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)的方法。

        (一)為幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)而創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)

        根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和目標(biāo)及學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn),有目的去創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生解惑,克服學(xué)習(xí)中的困難。如:《探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》中,如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置:

        教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中,細(xì)繩對(duì)車的拉力認(rèn)為等于配重(即鉤碼)的重力,而鉤碼是做加速運(yùn)動(dòng)的,因此,兩力并不相等,會(huì)造成系統(tǒng)誤差。為減小誤差,此實(shí)驗(yàn)的條件是:鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量。這是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),相信教師當(dāng)時(shí)也用整體法和隔離法推導(dǎo)出這個(gè)條件,但效果不理想,學(xué)生在處理與這個(gè)條件相關(guān)的問題時(shí),還是易混淆、出錯(cuò)。如圖乙,如果在細(xì)線和小車之間接一個(gè)力的傳感器,此時(shí),實(shí)驗(yàn)還需要這個(gè)條件嗎?明顯不需要,因?yàn)閺牧Φ膫鞲衅魃峡梢灾苯幼x出細(xì)繩對(duì)小車的拉力。因此,根據(jù)實(shí)驗(yàn)不足和學(xué)生學(xué)習(xí)遇到的困難,設(shè)計(jì)合理的過程,幫助學(xué)生解惑、克服困難是我們的首要任務(wù)!解決措施:如果我們同時(shí)把這兩個(gè)裝置的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)過程上,讓學(xué)生分3-5小組分別探究完成,然后小組間交流討論,教師再總結(jié)強(qiáng)調(diào)上述的條件,通過這樣靈活設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),協(xié)助學(xué)生突破了學(xué)習(xí)難點(diǎn),從而達(dá)到我們要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)目標(biāo)。

        (二)利用多媒體的直觀功能創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)

        受客觀、主觀等條件的限制,高中物理實(shí)驗(yàn)效果往往不夠理想,特別是單一的演示實(shí)驗(yàn)或純粹的實(shí)物操作實(shí)驗(yàn),而利用多媒體設(shè)計(jì)動(dòng)畫、錄入聲音等元素,能激發(fā)學(xué)生的探究熱情、求知欲望,促使他們主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn),提高課堂效率。例如:在《研究自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí),由于兩物體下落時(shí)間極短,學(xué)生難以觀察到兩物理是否同時(shí)到達(dá)地面。如果利用頻閃照相機(jī)拍攝物體的下落過程,然后通過多媒體再展示給學(xué)生觀看,同時(shí)可控制畫面的播放與暫停、快和慢,學(xué)生就很清楚的看到物體的運(yùn)動(dòng)過程,記住物體自由下落的特點(diǎn):同時(shí)到達(dá)地面。又如:在研究《平拋運(yùn)動(dòng)》時(shí),學(xué)生通過探究,用描點(diǎn)法作出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,然后按效果找到它水平、豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),用化曲為直的理念研究它的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),從而得到物體作平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及兩個(gè)推論。然而,學(xué)生在這里會(huì)遇到兩個(gè)困難:水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性理解及物體運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)時(shí)豎直分速度的求解。如果教師在組織學(xué)生探究這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),配以電腦制作的flash課件,把兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性展示給學(xué)生,課堂實(shí)驗(yàn)效果將會(huì)事半功倍。

        (三)圍繞創(chuàng)設(shè)最佳教學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

        環(huán)境造就人才,良好的學(xué)習(xí)、教學(xué)環(huán)境,是教師施教、學(xué)生學(xué)習(xí)成功的重要一環(huán),因此,教師應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)創(chuàng)設(shè)最佳的教學(xué)環(huán)境。如:《探究功與速度變化的關(guān)系》是一節(jié)典型的科學(xué)探究課,通過探究,學(xué)生不但能掌握操作技能,還能使學(xué)生更加重視實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)思想的學(xué)習(xí),不斷培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和動(dòng)手實(shí)踐能力。本節(jié)課的難點(diǎn)是:如何計(jì)算功?怎樣確定小車速度?如圖裝置:

        如何創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生突破難點(diǎn)?我們可以從四個(gè)方面來創(chuàng)設(shè)最佳的實(shí)驗(yàn)環(huán)境來展開教學(xué):(1)創(chuàng)設(shè)平等、民主的教學(xué)情境:課前給每位學(xué)生發(fā)兩根相同的橡皮筋,要求他們自制紙質(zhì)彈丸,分別用一根、兩根橡皮筋做實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)彈丸的飛行速度跟什么有關(guān)?(2)設(shè)計(jì)合理的問題創(chuàng)設(shè)情境:?jiǎn)枺?研究對(duì)象是什么?.是否要平衡摩擦力?如何調(diào)節(jié)?.怎樣計(jì)算功?怎樣確定小車的速度?每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋是否應(yīng)拉到同一位置?利用記錄的數(shù)據(jù)作w-v圖像,判斷兩者的關(guān)系?實(shí)驗(yàn)的主要誤差在哪里?通過一系列問題的提出,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,帶著問題去探究;(3)創(chuàng)設(shè)師生互動(dòng)的活動(dòng)情境:實(shí)驗(yàn)小組分別交流討論,分享實(shí)驗(yàn)的心得體會(huì);(4)設(shè)置開放性問題:依據(jù)記錄的數(shù)據(jù),作w-v圖像,問:圖像是直線嗎??jī)烧哂惺裁搓P(guān)系?又如何尋求它們之間的關(guān)系?通過這四個(gè)方面的有機(jī)結(jié)合,開發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維,也體現(xiàn)課堂探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究是無止境的。

        由上述可見,物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新并不難,關(guān)鍵是要有勇氣,要敢于扭轉(zhuǎn)思路,利用學(xué)校的資源,靈活選材、巧妙設(shè)計(jì),將它們有機(jī)地融入教學(xué)實(shí)踐中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,只有這樣,我們的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)才有活力,教學(xué)效果才會(huì)有更大程度的提高。

        三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要注意的事項(xiàng)

        創(chuàng)新設(shè)計(jì)的方法、途徑很多,教師要認(rèn)真研究教材,了解學(xué)生,善于整合數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn),總之,創(chuàng)新的思路是無窮無盡的。但是,要考慮設(shè)計(jì)是否合理、恰當(dāng),避免盲目的、毫無意義的設(shè)計(jì),應(yīng)在安全性、新穎性、科學(xué)性、可操作性上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),使教學(xué)目標(biāo)得到很好的體現(xiàn)。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張進(jìn).《多媒體技術(shù)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用》[J].成都大學(xué)學(xué)報(bào):教育科學(xué)版,2008(4):84-85

        [2]韓立福.《新課程有效課堂教學(xué)行動(dòng)策略》,北京:首都師范大學(xué)出版社,2006.2

        [3]賈麗芳.《物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探究》,來源,中國(guó)論文聯(lián)盟

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