李杰
摘 要:物理是一門以實驗為基礎的課程,物理實驗對物理知識的形成和發(fā)展起著重要作用,它是提高學生實踐能力與創(chuàng)新能力不可缺少的途徑。作為物理教師更應該充分發(fā)揮物理實驗的作用,提高物理實驗教學的質量。在高中物理課上開展低成本實驗,一方面是對物理實驗課形式的創(chuàng)新,另一方面它能激發(fā)學生學習物理的興趣和求知欲望。通過開展一些簡單易做的小實驗,為學生創(chuàng)設生動的物理學習情境,從而改變高中生在物理實驗課上的心情,促進物理實驗課的高效開展。本文分析在高中物理教學中對低成本實驗的運用。
關鍵詞:低成本實驗;高中物理教學;運用
前言:物理教學需要開展相關的實驗,這種情況下教師可以發(fā)散思維,將一些生活中的物品運用到低成本實驗中,促進物理實驗的高效開展。
一、低成本實驗融入到高中物理教學
高中生要面臨諸多物理知識的學習,這樣會讓高中生逐漸產生疲憊感,為了緩解這種疲憊感,教師可以對實驗形式進行適當改變,開展低成本實驗是一種思路。所謂的低成本實驗就是指實驗裝置簡單、容易獲得,實驗操作簡便易行,成本不高、投入低的實驗,通過簡單的實驗操作就可以揭示深刻的物理原理,使學生獲得豐富的感性知識。
在探究動量變化與沖量的關系之前,可以引導學生做這樣的實驗。其中會運用到的器材是比較簡單的,在生活中可以進行尋找。需要雞蛋、泡沫塑料墊、玻璃板。在實驗中,操作的步驟也非常簡單,讓雞蛋從一定高度落下,當落到泡沫塑料墊上后會反彈起來,老師把它接住,緊接著將雞蛋從同一高度落到玻璃板上,雞蛋被摔碎。通過這一簡單的演示,使學生產生的探究學習的欲望[1]。
在開展這一低成本實驗的時候,要注意兩次釋放雞蛋的高度相同,保證實驗足夠嚴謹。又比如,在學習“超重與失重”時,很多老師會運用體重計,借助蹲下、站起的動作來給學生做演示,進而研究超重和失重的原理。在高中物理課上,教師要結合授課的內容,適當對低成本實驗展開應用,促進物理實驗的開展,從而提高課堂效率。
二、發(fā)散性思維展開低成本實驗
在物理實驗中,并不是所有的器材都是能在生活中收集到,因此有時需要發(fā)散思維,很多實驗的方法可以進行改變,從而對生活中的材料展開應用,將實驗設計成低成本實驗。比如研究平拋運動軌跡的實驗,標準的實驗方案需要攝像機,但是在低成本實驗中,攝像機是無法準備的。這種情況下,可以用描述法,即通過多次實驗讓物體以相同的初速度做平拋運動,然后把運動過程中所經過的一些點記錄下來,最后用平滑的曲線進行擬合,對運動軌跡進行呈現[2]。
又如學生在剛學習靜摩擦力判斷方向的時候,如果只是靠單純的口述方式給學生介紹,他們理解起來是比較困難的,主要是因為學生頭腦中缺少感性認知的支持。這時可以引導學生做這樣一個實驗,用彈簧測力計去拉一把放在桌面上的毛刷,通過觀察鬢毛的形狀,結合受力分析,判斷受摩擦力的方向。有助于學生透過物理表象,認識物理規(guī)律。
因此教師要在設計低成本實驗的時候,具備足夠的發(fā)散思維。在物理課上應用低成本實驗,靈活性是最重要的,教師要結合實驗的內容以及知識點的要求,鼓勵高中生發(fā)散自己的思維,在低成本實驗中可以利用好便利的條件,將低成本實驗完成,實現對物理知識的充分掌握。
三、利用“仿真物理實驗室軟件”模擬實驗
對于不易操作,或實驗器材受限制的一些物理實驗,我們可以充分利用“仿真物理實驗室軟件”模擬實驗?!胺抡嫖锢韺嶒炇臆浖笨梢赃\行已編好的實驗,以動畫的直觀形式演示實驗的內容,也可以利用仿真物理實驗室中的實驗元件設計實驗。仿真物理實驗室可以提供大量實驗器材和實驗環(huán)境,通過對實驗器材和實驗環(huán)境的布置和搭配可以方便的創(chuàng)建出各種各樣的實驗。比如單擺、彈簧振子或者驗證動量守恒的實驗都可以在較短時間內就制作出來。又比如帶電粒子在電場、磁場中的一些復雜的運動都可以利用仿真軟件進行模擬演示,還可以利用該軟件“運行”菜單欄下的“實驗數據曲線”,把各物理量之間變化關系曲線描繪出來,使一些復雜、抽象的物理過程和物理狀態(tài)問題變得形象直觀,便于學生理解掌握。利用該種軟件模擬實驗成本低,便于操作,只要教室有多媒體就可以操作演示。
結論:總之,在高中物理課上開展低成本實驗,是對環(huán)保理念的一種貫徹,也是為了讓高中生更加方便參與到物理實驗中,鍛煉高中生的思維能力以及實踐能力。針對目前物理實驗教學的現狀,低成本實驗在教學中仍然有著廣泛的開發(fā)和應用前景,教師要注重對低成本實驗的靈活應用,發(fā)揮出低成本實驗的價值。
參考文獻:
[1]閻金鐸,郭玉英.中學物理教學概論(第三版).高等教育出版社.2009(12):110-111.
[2]竇興明.基于核心素養(yǎng)的高中物理課堂教學目標的構建——以“研究平拋運動”教學為例.物理教學,2019(04):37-39.