巴合提·阿斯哈甫
摘 要:高中物理具有的學(xué)科特點是抽象難懂。學(xué)生不愛學(xué),老師教不好是普遍存在的現(xiàn)象。隨著新課程改革在全國展開,新課改對高中物理教學(xué)提出新要求,不僅僅要實驗條件的保障,更需要廣大一線物理教師改變觀念,全面認(rèn)識物理實驗教學(xué)分析的重要作用,并將這一觀念體現(xiàn)在物理實驗教學(xué)的實施過程中,切實發(fā)揮物理實驗教學(xué)分析在高中實驗教學(xué)分析中的重要作用。
關(guān)鍵詞:高中物理;實驗分析;課堂教學(xué);教學(xué)設(shè)施
一、實驗分析在高中物理教學(xué)中的必要性和優(yōu)越性分析
相對于初中物理而言,高中物理的研究對象更復(fù)雜、概念更抽象、知識跨度更大,對學(xué)生的理解能力、邏輯思維能力與抽象思維能力的要求也提高了很多,老師的正確引導(dǎo)成為學(xué)生學(xué)好物理至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。如果沒有適當(dāng)?shù)慕谭ㄑ芯亢蛯W(xué)法指導(dǎo),學(xué)生學(xué)習(xí)會很吃力,很難掌握知識內(nèi)容,甚至對知識的理解還會出現(xiàn)偏差或錯誤,造成認(rèn)知障礙,從而失去學(xué)習(xí)物理的興趣。因此,教師的作用顯得尤為關(guān)鍵,作為一個優(yōu)秀的高中物理教師,除了要有深厚的物理專業(yè)知識,還要對物理學(xué)科的特點了明于心,有效利用多種多樣的教學(xué)輔助手段,盡可能地將抽象的概念直觀化,將物理規(guī)律簡單化。利用實驗分析的方法恰好符合我們新課改的要求。無論是常規(guī)實驗、實物模擬實驗還是計算機模擬實驗,實驗過程中對實驗方法、實驗步驟、實驗器材的使用進(jìn)行細(xì)致深入的剖析,以及對實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果的深刻解讀是學(xué)好、教好高中物理最簡單最直接的方法。
二、實驗方法的分類及學(xué)生能力的培養(yǎng)
高中物理涉及的實驗較多,根據(jù)實驗的性質(zhì)不同需要用到不同的實驗方法;實驗的類型有常規(guī)實驗和非常規(guī)實驗,常規(guī)實驗指的是學(xué)生提前分組,老師提前準(zhǔn)備好實驗器材,將實驗原理、實驗?zāi)康?、實驗注意事項講得面面俱到,學(xué)生在同一時間基本按照同樣的步驟完成實驗,最后得到相同的結(jié)論。主要培養(yǎng)學(xué)生在實驗方面的觀察能力、操作能力。非常規(guī)實驗分為實物模擬實驗和計算機模擬實驗,分類根據(jù)的是在課堂實踐中是否利用到實物器材。實物模擬實驗主要指的是利用或者設(shè)計一些模型(與原型相似或具有某些共同點),利用模型對原型的規(guī)律和過程進(jìn)行間接的研究;計算機模擬實驗,指的是利用多媒體和計算機技術(shù),對一些比較復(fù)雜的實驗進(jìn)行直觀化的認(rèn)識和更深刻的印象。無論是實物模擬還是利用計算機模擬,都是常規(guī)實驗的補充。模擬實驗作為一種非常規(guī)實驗,將實驗的教學(xué)場景創(chuàng)設(shè)成開放、多樣的教學(xué)情境,學(xué)生身處豐富的場景中很容易調(diào)動學(xué)習(xí)物理的好奇心,對非常規(guī)問題的解決提高學(xué)生解決現(xiàn)實生活中實際問題的能力,令學(xué)生對實際生活中遇到的問題更容易理解,增強學(xué)生主動積極地認(rèn)識新事物,使用新方法的個性品質(zhì),從而使學(xué)生的認(rèn)知能力、思維能力、動手能力都得到全面培養(yǎng)。
三、實驗分析在高中教學(xué)分析中的應(yīng)用
根據(jù)課堂教學(xué)實踐中運用的具體實驗方法進(jìn)行具體分析,對實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗步驟、實驗注意事項、實驗結(jié)論的整體分析之后將學(xué)生的個人能力得到一個整體的提升。
1.常規(guī)實驗方法分析
常規(guī)實驗方法有很多,例如控制變量法、等效替代法、累積法、放大法等,掌握多種實驗方法會具體問題具體分析是教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生分析能力的重要途徑。
控制變量法是指在實驗中或?qū)嶋H問題中,常有多個因素在變化,造成規(guī)律不易表現(xiàn)出來,這時需要先控制一些物理量不變,依次研究某一個因素的影響和利用。如氣體的性質(zhì)、壓強、體積和溫度是同時變化的,我們可以分別控制一個狀態(tài)參量不變,尋找另外兩個參量的關(guān)系,最后再進(jìn)行統(tǒng)一。歐姆定律、牛頓第二定律等都是用此方法。
2.非常規(guī)實驗方法分析
非常規(guī)實驗應(yīng)用于常規(guī)實驗無法解決的情況下,類似于器材、場地限制無法在課堂開展的實驗,如氣體壓強的概念理解實驗,怎樣將微觀的、抽象的概念具體化是模擬實驗要呈現(xiàn)在學(xué)生面前的;另一種情況是實驗現(xiàn)象不夠直觀、明顯的實驗,如靜止在桌面上的物體受到支持力是因為桌面受到擠壓產(chǎn)生了形變,但桌面、玻璃等剛性物體的形變不像彈簧、橡皮筋等彈性材料那樣直觀,常規(guī)方法無法讓學(xué)生觀察到桌面的形變。這個時候我們應(yīng)該采用怎樣的方法來讓學(xué)生看到桌子的形變呢?這正是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的時候,學(xué)生集思廣益、熱烈討論之后,老師提供一種方法是用激光器射出的光束照在桌面上的平面鏡,經(jīng)反射后照到天花板上,當(dāng)收壓到桌面上,并不需要多大力,就能看到天花板上的光點明顯的移動,從而直觀地看到桌面的形變。學(xué)生恍然大悟,興趣盎然,對以后的新問題也會自己追求。還有一種情況是由于安全性問題無法解決的實驗,如核聚變、牛頓第三定律的實驗。
總之,物理教學(xué)過程中,通過對實驗教學(xué)分析可以提高學(xué)生的建模概念,引起學(xué)生興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)潛能,提升解決實際問題的能力。
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