高中物理实验探究教学(精选8篇)
1.高中物理实验探究教学 篇一
高中物理实验探究教学实践论文
摘要:
科学探究不仅是物理学习的一种方法,同时也是物理课程的教学目标和重点内容。主要针对目前高中物理实验探究教学的内容进行了深入的分析,并结合实际情况提出了一些相应的探究教学思路,希望能为相关人员提供合理的参考依据。
关键词:
高中物理;科学探究;实验教学
物理实验研究教学指的是在教师的引导下,学生对自身已经掌握的知识进行合理的运用,然后针对某一个特定的物理问题开展实验,通过创设相应的教学情境提出猜想和假设,结合实验要求和目的制定完善的实验方案,在开展物理实验的基础上对问题进行合理的分析和解决,最后对得出的物理概念和结论进行归纳总结。通过这种物理教学方式对于提升学生的物理知识能力以及实验研究能力有着非常重要的意义。
一、创设实验情境,提出探究问题
在开展物理课程教学的过程中,实验在其中起到了非常重要的基础作用。通过创设有效的实验情境,不但能够提升学生对物理课程的学习兴趣,并且在一定程度上还能拓展学生的思维能力,让学生在之后的学习过程中可以主动地对问题进行思考,然后实现对问题的有效解决。因此,在高中物理实验探究教学过程中,教师首先应该对实际的教学内容进行全面的分析,然后在对学生的学习水平进行了解的基础上创设出有效的实验教学情境,提高学生对问题进行探究的积极性。比如,在对“动量定理”这一课程进行学习的过程中,教师在对实验情境进行创设时可以通过以下几个方面来进行:首先可以绳子的一段拴住一个气球,在气球的内部放置鸡蛋。然后将鸡蛋拉起一定高度之后放手,使其可以直接落在桌面上,让鸡蛋发生破碎现象。然后,教师可以在鸡蛋的正下方放置一块比较柔软的垫子,这样鸡蛋在掉落的过程中就会出现破裂的现象。在这个时候教师就可以向学生提出问题:是什么原因让鸡蛋在两次掉落的过程中出现了不一样的结果,鸡蛋掉落到垫子上的结果会与学生的思想产生一定的冲突,当教师提出这样的问题时,就可以在很大程度上激发学生对问题进行探索的兴趣,从而可以为接下来学习工作的开展提供良好的基础保障。
二、利用学生实验,培养学生的动手操作能力
在高中物理实验探究教学过程中,让学生进行实验不但可以提升学生的感知能力,同时还能为学生提供良好的思考机会,使学生可以对基本的理论知识进行更好的掌握。在进行实验的过程中,学生通过自己进行观察和测量取得相应的数据信息,在分析的过程中思想上就可以形成相应的物理概念以及物力规律,从而使自身可以掌握一定的实验技能。在开展学生实验的过程中不但包括了验证性试验,同时还包括了探索性实验,其中验证性试验主要是通过物理知识之间的有效联系,让学生在实验的过程中可以对物理规律进行推理,学会自己对结果进行验证。探索性实验是让学生可以在实验过程中掌握一定的物理规律,最终可以得出相应的结论。比如,在对“变压器”进行学习的时候,教师可以在实验过程中让学生对线圈两端的电压以及匝数之间的关系进行探究。原电圈的匝数保持不变,取副线圈上的匝数为原线圈匝数的一半,采用多用电表交流电压档对副线圈两边的.电压进行准确的测量,然后将测得的结果记录下来。同样,将副线圈的匝数保持不变,取原线圈的匝数为副线圈匝数的一半,用多用电表交流电压档对副线圈两边的电压情况进行准确的检测,然后记录最终的检测结果。学生通过自己动手进行实验以及数据分析,可以得出理想变压器当中电压与匝数存在电压之比等于线圈匝数之比的结论。
三、利用课题研究培养学生的综合能力
在开展高中物理实验探究学习的过程中,通过利用课题研究的方式可以有效提升学生对知识的运用能力,也就是对信息进行收集和处理的能力、对问题进行分析解决能力以及语言表达能力等。通过这项课程的有效开展可以让学生在学习过程中养成独立思考的习惯,让学生在思想上树立一定的创新意识。在进行课题研究教学的过程中,教师首先应该对课题进行有效的指导,但是在教学的时候不要给出学生具体的解题方法,而是应该让学生对不同方法进行合理的运用,并针对每一种方法提出自己的见解。课题研究中可以对新课题问题研究、社会调查以及扩展性学习等几种方式进行合理的运用,让学生通过对课题的有效研究,可以培养出一定的创新精神和能力。综上所述,在高中物理课程教学过程中,教师一定要采取有效的教学方式来带动学生的积极性,让学生可以主动加入到学习过程中,实现对问题的有效探索和解决。因此,在实际教学过程中教师首先应该设计出良好的实验情境,通过演示的方式来增加课堂的趣味性以及生动性,通过学生自己动手实验,使学生的操作能力以及创新能力实现不断的提升。
参考文献:
[1]吴晶晶.新课程理念下高中物理实验探究教学的实践研究[D].东北师范大学,.
[2]隋莉美.新课标下高中物理实验探究教学的研究[D].山东师范大学,.
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2.高中物理实验探究教学 篇二
近年来, 随着我国经济实力的不断增强, 各级政府部门对中学教育的投入也越来越大, 很多学校的实验仪器和实验条件都得到了很大的改善, 这为我们进行实验教学提供了必需的物质条件。尽管条件具备了, 但作为基础课的物理实验却普遍重视不够, 物理实验教学成为中学教育中一个极其薄弱的环节。在大力提倡素质教育的今天, 如何适应新课改的要求, 进一步提高实验教学的效果以有效地推进素质教育的真正实施, 是非常值得深入研究的课题。下面基于自己的实验教学经验, 初步探讨新课改下对实验教学的几点认识。
一、重视演示实验, 提高课堂教学效率
心理学家关于记忆保持的实验发现:“人们在接受知识方面, 单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉, 从图像获得知识, 只能记住45%左右;如果两者结合起来, 可记住65%。”演示实验具有生动、直观、新奇的特点, 容易激发学生的直觉兴趣, 可以调动学生的多种器官, 从而可以强化刺激促进学生对所学知识的理解和掌握。
在新课程背景下, 物理演示实验要依据现有的实验器材, 在演示内容、演示手段、演示方式等方面进行大胆的创新。做物理演示实验不仅限于使用实验室的现有设备, 身边的物品和器具同样是重要的实验室资源。例如, 用铅笔和小刀做压强实验, 用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验, 用汽水瓶做大气压实验, 用水和玻璃做光的色散实验等等。这些器材学生熟悉, 有利于使学生明白物理就在身边, 物理与日常生活联系非常紧密, 从而激发学生学习物理的兴趣。
二、加强分组实验, 培养学生基本实验技能
分组实验是培养学生实验能力的重要途径。让每一个学生都有机会亲自动手做实验, 这是新课程教学中竭力强调的, 这不仅可以使每一个学生掌握实验原理, 正确使用实验器材, 锻炼实验技能, 而且也可以培养学生观察能力和思维能力。在分组实验中要有实事求是的科学态度。根据实验观察到的现象和结果得出结论, 做出正确的实验报告。因此在实验过程中, 教师需要不断巡回指导, 发现问题及时纠正。同时, 随着实验技能的不断提高, 教师要对学生实验提出较高层次的要求———做探究性的实验, 从而逐步培养学生独立设计和进行实验的能力。
三、开展物理“小制作”, 训练动手能力
开展物理小制作活动是实验教学课堂的有效延伸, 保证了每个学生都有展示自己才能的机会。教师可以根据上课的进度, 建议学生根据自己的喜好, 制作一些小作品。当然, 在实验制作过程中, 教师要注重引导学生一边动手一边动脑, 使学生在动手中思考, 动手中总结, 动手中发明, 在提高学生动手能力的同时, 学生也学会了去思考。
在实验教学中, 我们要定期开展物理“小制作”技能比赛, 通过小制作比赛, 达到技能训练, 激发学生创造力和想象力, 探索科学的思想。此外, 物理小制作在培养能力的同时, 也是物理教学的进一步巩固、深化和发展, 并以特有的形式培养学生的能力。
四、创新实验教学方式, 促进学生主动实践
许多学生 (也包括部分教师) , 常把物理认为是通过学习教材和做习题就可以掌握的课程。物理实验教学经常是“教师怎样教, 学生跟着怎样做”的模式, 这种模式在很大程度上限制了学生创造性思维的发展, 不符合新课标的要求。所以创新实验教学方式时, 要将基本知识和基本技能与创新能力结合起来, 使学生掌握知识的同时发展创新能力。
1. 让学生参与演示实验。
改革演示实验“教师表演, 学生看”的模式, 让学生通过预习, 能“师生同台表演”, 或在教师指导下“表演”。教师做助手, 并鼓励学生自行设计表演, 通过学生参与实验从而激发他们学习物理的积极性。在教师指导下让学生参与演示实验, 学生不仅有展示实验技能的机会, 得到科学方法的训练及能力的培养, 而且加深了对物理概念和规律的理解和掌握。
2. 开放实验室, 为学生创造实验机会。
学生实验的目的, 绝不是为了应付考试才做实验, 而是在于通过一定的实验训练来提高学生的实验能力。目前, 分组实验基本上是学生按照规定的程序而进行的验证性实验。新课程标准则要求学生以实验室的活动为手段, 通过探究, 自己去设计实验, 选择仪器, 收集实验数据, 归纳总结规律。另外, 学生不局限于教科书规定的实验, 而是根据探究活动的需要, 让学生尽可能地在实验室活动。所以, 为了适应新课标的要求, 应该向正在进行的大学物理实验改革学习, 开放实验室, 在自习课、周末或假期让学生有机会进入实验室, 随时熟悉并接触各种实验仪器, 自主选择做实验的时间和做什么实验, 从而调动学生做实验的积极性, 培养进行科学探究的能力。
3. 将新技术引进物理实验室。
重视现代新技术在物理实验中的应用是新课改的要求。如将计算机引入实验室, 逐步让学生通过计算机处理实验数据, 分析实验结果, 有条件的学校还可将多媒体技术、传感器技术、摄影摄像技术等引入实验室, 让学生在实验室中接触现代科技。新技术进入实验教学领域, 一定会极大地改变现有的实验教学面貌。
总之, 为更好地适应新课改对高中物理实验教学的要求, 既要重视教师演示实验在课堂中的重要作用, 又要切实加强学生分组实验对学生实验能力和科学素质的培养;既要通过一些“小制作”来锻炼学生的动手能力, 又要通过不断创新实验教学方法促进学生主动实践。作为教师, 只有认真学习新理念, 积极探索, 不断创新, 才能使物理实验教学达到一个新的高度。
参考文献
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3.高中物理实验探究教学 篇三
关键词:高中; 物理实验; 探究
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2012)02-044-001
中学物理实验教学的探索和改革,已经经历了许多年了,对物理实验的重视程度也得到了大大提高,同时,科学探究精神的培养也得到了一定的培养。
常年从事物理教学的同时,我感觉中学物理实验学生自主动手,应用、创新的能力始终提不上来。课堂上教师讲得清清楚楚,学生听得明明白白,做起来也都能顺利完成,做过之后却还是稀里糊涂,时间稍长,更是一片空白。本文就《探究加速度与力、质量的关系》实验探索培养可续探究精神做一个探讨。
一、由过去的提供实验器材,并放在课桌上改成:自选器材
实验室内器材很多,要从中挑选出他们自己需要的实验器材的话,就要求学生对实验器材非常熟悉。我们总是提供实验器材,学生只要认识其中的一部分就足够了,而提供实验器材,就在平时的实验中,锻炼了学生认识器材的能力,要求学生平时多动手,并且熟悉各个器材的功能,甚至是,实验器材摆放的位置。对于学生的动手能力,要求是一个层次性的提高。而且,对于此实验,有木板和导轨可用,甚至是气垫导轨。那么对于学生而言,选择什么样的实验器材,就显得知识不足,进而促进他们的求知欲。我们老师,在初次这么做的时候,要允许学生犯错误,不能要求学生一下子就选出精确度很高的器材。另外,老师也轻易不要说选长木板的同学没有选导轨或者气垫导轨的同学聪明,这么做的目的,只是促进学生对实验的好奇心和选材的时候产生种种的疑问,让他们带着问题来做实验,从而产生探究的动机。对于计时工具的选取,学生也会想,到底是选用光电门计时器,还是选用打点计时器。
对于《探究加速度与力、质量的关系》这个实验中,学生马上就想到,要使用F=ma这样一个公式。所以会想到,要有F,这个力可以来自于人力施加,可以用重物来代替。很显然,用重物是理想的选择。那么这个重物要多重呢?有的学生会多选点,来试一下。同样要求m,这个很简单,使用天平就能完成。但是,这里也存在着一个问题,到底是选什么量程的天平呢?500g的还是200g的?200g的会不会不够呢!500g的能够一次性测量小车(或者滑块)及钩码(或铁片)的总质量,从而避免累积误差。a又该如何来求解呢?选用滑板(或者导轨)+打点计时器,还是选用气垫导轨+光电门?气垫导轨的精确度很高,数据精确度高。但是,装置的安装,以及对光电计时器的使用,都有着较高的要求。选择滑板,需要使用打点计时器,相对而言,装置的安装相对容易,使用也比较简单,但是数据的精确度可能不如光电计时器来得精确。对于这个实验,学生如何设计,都要认真听取学生如何讲解,我们要鼓励学生多做对比实验,从而自己得出,哪种方法测得的数据更为精确,更具有说服力。让实验来证实猜想是对是错!
二、由过去的讲解实验,变成自己摸索,在遇到问题的时候,可以借鉴伟人的做法
调查表明,我们的学生在做实验前,老师总是按照既定的目标把实验中的问题讲解清楚。
但是,这样的模式带来的问题是:学生机械地做实验,不能充分发挥学生自己思考的能力。在要求自己摸索后,学生相应地也会产生“如何来设计实验的问题”,进而想到,我做这个实验要达到什么样的目的,解决什么样的问题。就这个实验而言。学生立马就想,我这个实验该如何进行呢!这个时候,实验过程中就涉及到如何组装实验装置了。对于细节上的问题,老师要做出适当的指导,让他们知道:原来这样可以更加精确地来进行测量。一旦理论与实际能结合起来的时候,学生发自内心的喜悦会油然而生。带来的最大的好处就是,以后愿意自己设计实验,多动手来探究理论上或者是实验过程中遇到的疑问。而且,这种收获的喜悦,是难以用言语来简单形容的,成就感、满足感,会让他们如痴如醉。
在《探究加速度与力、质量的关系》这个实验中,会出现两组情况。一组使用的是打点计时器,另一组使用的光电门计时器。在这两组实验中,学生都会碰到这样一个问题:如何平衡摩擦力!对于使用打点计时器的组别,靠肉眼观察比打纸带来得更快点,精确度比较低。而打纸带,操作要求不高,但是,要更换纸带,还要进行测量。当然,也可以很好地平衡摩擦力。而使用气垫导轨的小组,就会碰到用哪种遮光板、如何使用遮光板等问题。他们会发现,直接使用测量加速度挡,就省去了自己计算的麻烦,更为重要的是,数据可以更加精确。能够及时发现摩擦力到底平衡到何种程度,比使用打点计时器的小组有着绝对的优势!调整的时候,可以更快更精确地完成平衡。
老师也可以进行提问,要是绳子不和导轨(或气垫导轨)平行,行不行?这时候,学生会思考发现,此时绳子拉力的分力才等于重物的重力。
再有,就是充当拉力的重物,质量是大点好,还是小点好。这可以让学生进行讨论。然后大家再进行集中交流。此过程,可以充分调动学生思考的积极性。
最后,还要让学生进行实验器材的整理归位,养成良好的习惯。无论是对学习还是实验,还是生活都有着极大的帮助。
实验从设计、取材,以及实验的过程中,到处都挑战着学生的脑细胞,让他们明白,出现多种选择的时候,可以通过动一动手来得出结论,而不是光靠“理论分析”来得出。通过实验,加深了他们对知识的理解,对动手能力的提高,能够更加灵活地运用所学到的知识。实验中,让他们通过探究的方法得出的结论,会让他们深深地印记在脑海里。实验中,他们还需要进行相互合作,才能解决更多的问题,对于合作探究,也是一种极大的乐趣!
谁会拒绝充满乐趣的事情呢!
4.高中物理实验探究教学 篇四
物理实验及其教学是物理教学的一个重要内容,方法和手段;实验教学与理论讲授相配合,有利于学生对物理概念和规律的正确建立,深刻理解和巩固掌握;实验教学有利于调动学生的主观能动性,是发展学生智能的重要途径;实验教学是帮助学生树立正确观点,养成科学态度和科学作风的有效措施。
一、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识,开阔视野,推动学习的一种内部强劲的动力.因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生去研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
高中物理课本中有许多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基础上的。如高二册“法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小”一节中,法拉第电磁感应定律的得出是建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,导体和磁体发生相对运动,闭合电路的磁场发生变化,从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样,学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律,并且对这一定律的理解极为深刻。
二、实验验证规律,夯实重点,突破教学难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验事实的探讨和验证.物理实验能够创造出确实的,排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境下,在教师的启发下,通过观察,思考获取最典型的物理环境,通过最简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,这对中学生来说,可对物理基础知识获得比较深入,牢固的掌握和初步的运用。
例如,“楞次定律”历来是高中物理教材中的重点和难点,为突破这一教学难点,在课堂上让学生都有一套仪器,把教师单一演示实验变成每个学生的探索性实验,采用边教边演示实验的方法,通过教师引导,启发,由学生自己总结出“楞次定律”。这样不但使学生加深了楞次定律的理解,也有效地提高了教学效果。
三、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
1、转换法。物理学科是一门精确的定量化的学科,在物理实验中需要准确地测定物理量,但许多物理特征,过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。高一册物理教材中体现转换法的学生分组实验有“研究匀变速直线运动”,该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度a,是根据在各个连续相等的时
2间里的位移之差s与a之间满足关系Δs=s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT,把对a的测量转换为s与T的测量。
2、比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中,从而来探索物理规律。在高一册物理教材中,“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较,从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动,在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
3、控制法。在高中物理实验操作过程中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这种方法称之为控制法(或控制变量法)。例如,在研究物体的加速度跟物体受的外力及物体的质量之间的定量关系的演示实验
用心爱心专心 1
中,为了弄清楚外力F,质量m两个因子中的每一个分别对物体加速度a的影响,必须这样来进行实验:在m一定的条件下改变F,考察a—F之间存在的函数关系;在F一定的条件下改变m,考察a—m之间存在的函数关系.上述研究方法就是控制法的典型例子,由此可见,控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。事实上,在实验教学中,我们都必须适当地控制实验的条件,又如在高一册“向心力,向心加速度”这一章节中,用向心演示器进行演示实验时进行这样的操作:在半径r和角速度ω一定时,考察向心力F与质量m的关系;在质量m和半径r一定时,考察向心力F与角速度ω的关系;在质量m和角速度ω一定时,考察向心力
2F与半径r的关系;从而得出匀速圆周运动向心力的公式F=mrω。在上述实验操作步骤中,控制条件是为了创设有利于物理规则推导的物理环境,突出反映研究对象本质的物理量间的关系,以进行有目的研究。
四、开展课外小实验活动,培养学生动手操作能力
高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外,还根据不同章节的知识特点确定了近20个课外小实验,我觉得将其分布在三年时间内完成仍显不足。为此我联系有关章节知识,另外增补了10多个。如在《动量》一章里增设了“用自来水观察反冲运动”;在《电场》一章里增设了“静电屏蔽现象的观察”;在《光的色散》一节里增设了“室内彩虹形成”等小实验,平均每月至少有一个可做。我把这30多个课外小实验编成序列,按教材的特点分阶段以各课外实验兴趣小组为中心组织实施,每个小实验尽量要求学生独立设计,独立操作,并独立完成实验报告。对于难一些的小实验,我给予一定的提示与指导,包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。有些实验原理简单,需要的器材不多且在身边易找,要求他们在实验室外随机场所完成。而有些实验需要利用实验室现有器材,必须要他们在实验室里完成。如“测人的反应时间”、“缝衣针浮在水面上”、“观察光的衍射现象”等大部分小实验均可在实验室外完成,而“观察电磁感应现象”、“微小形变的显示与观察”等少部分小实验可在实验室里完成。
丰富有趣的课外小实验活动,极大地激发了学生学习物理的兴趣,加深了对物理概念和规律的理解,同时提高了动手操作和手脑并用的能力,对学生智力开发不无裨益。
在实验教学的实践过程中,教师们对其在物理教学中的作用逐渐有了更为深刻的认识,对教育过程本身也有了全新的感受。“过程即是知识”,过程是理解的基础,过程中渗透着科学研究的方法.使学生学会学习是走向社会和终身发展的基础。因此.教师是学生知识建构的帮助者和促进者,教师要将教育过程看作是把凝固文化激活的过程。在实践过程中,许多教师意识到经验型的教学已经不能适应新课程的要求.教师们还应成为自己教学行为的研究者。
5.高中物理实验探究教学 篇五
铁力市第一中学物理组 李锋
随着基础教育课程改革的深入进行,学习过程中要以探究性学习为核心的教育新理念,已成为物理教学改革创新的关键。《普通高中物理课程标准》指出:“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与,乐于探究,勇于实践,勤于思考。通过多样的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养科学探究能力,使其逐步形成科学态度、科学精神,从而提高学生的科学素养。”我们知道“探究性学习”是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择、确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习方式。
物理学科,其知识来源于生活,是人们在不断实践的基础上总结出来的科学真理,隐含着实践——认识——再实践——再认识直至获取真知的全过程。物理是一门自然科学,实验是最能发挥学生主观能动性的践行方式,物理实验让学生有了亲身参加实践的机会,在获得知识的同时,还培养了学生动手动脑的习惯与能力。所以在中学物理教学中,充分挖掘和开发物理实验在探究性学习中的功能,对于改变学生的学习方式,形成终身学习的能力具有重要的意义。
1.通过物理实验,创设情境,引导学生进行探究性学习。探究性学习是指学生在发现“问题”的情境下,产生的一系列诸如观察、实验、总结和交流等学习活动。在物理学习中,除了让学生自主地发现问题外,教师更要通过各种途径创设问题情境,引导学生发现问题和提出问题。而物理实验是非常形象、非常生动而又直接的创设问题情境的方法之一。
2.通过物理实验验证假说或猜想,培养学生的科学能力和素养。通过物理实验来验证假说或猜想,就要求在实验中严格控制实验的条件。探究性学习中的假说或猜想的实验方案,在不同的条件下,可能会产生不同的实验结果,要使实验能够验证假说或猜想,实验条件必须和题设的条件一样。通过在实验验证过程中对实验条件的选择和控制,使学生在探究过程中了解到对实验条件控制是实验的灵魂,从而有效地掌握科学研究的方法。3.更新认识,充分发挥物理实验在物理教学中的探究功能。长期以来,人们在物理教学领域中,过多地注重实验所起的验证原理、通过形象直观的方式获得知识和培养实验技能的作用,而物理实验在物理教学中的探究功能没能得到充分的发挥。以物理实验作为探究性学习的途径,就必须变“验证性实验”为“探究性实验”,恢复物理实验的探究性面貌,发挥物理实验的探究功能。
在课堂教学中和物理概念一样,在学生获取物理知识的同时,更注重学生探索、总结物理规律的亲身体验和过程。即让学生通过“观察、比较、分析,发现、提出问题,做出解决问题的猜想,尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律,求得解决问题的方法和途径.其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法,从而培养学生主动探究、获取知识,解决问题的能力;探究性学习获得物理规律常用的科学方法是:“提出问题、搜集信息资料-提出假设-实验探究-实验验证-归纳演绎-物理规律”。
4.以习题为载体进行的多角度探究性学习
从不同角度探究问题,有利于培养学生的发散性思维,优化思维品质,提高学生发现、分析、解决问题的能力。所以在教学中应选取一些学生在知识理解上存在盲点的题目,通过师生互动,引导学生进行积极探索。
例如,在光滑的水平桌面上有一质量为M的小车,小车与绳子的一端相连,绳子另一端通过定滑轮吊着一个质量为m的砝码,砝码离地高h,若使小车、砝码从静止开始释放,到砝码着地时,在此过程中,绳子拉力对小车所做的功为多少?部分同学得出这样的答案,绳对小车工做功为mgh,我问了这样的同学是怎么考虑的,他们认为当拉力与位移方向相同时,拉力做功就是拉力与位移的乘积,我对此说法先不做定论,而是把问题让同学们分组讨论,并作提示,这样大家拿用纸和笔,你一言,我一语分析起问题,有的同学以系统为研究对象运用牛顿第二定律求出绳的拉力,进而求出拉力做功,有的同学先用机械能守恒定律求出物体落地时的速度,再运用动能定理求出绳拉力所以做的功。通过这样的以习题作为探究的载体,培养了同学们的思维能力、协作精神,也必将增强同学们进行探究学习的信心。
5.把演示实验、学生分组实验改为随堂实验。目前,我国的中学物理实验教学主要有三种形式:演示实验教学、分组实验教学和课外实验活动。课堂实验教学以前两种形式为主,这两种教学形式各有其优点和缺点。演示实验教学相对于“灌输教学”而言,注意了学生的认识规律,教学效果较显著,但因学生未亲自参与实验,对物理现象的认识不够清晰,对知识的掌握不很牢固、深刻,实验能力和创造能力也难以很好地得到培养;学生分组实验虽是学生做实验,对已学过的物理知识进行验证或测定某个物理量,加深了对物理概念和规律的理解,但难以充分培养学生的创造力和开拓精神。把演示实验和学生分组实验的优点合二为一的教学方法是随堂实验教学。一般来说,在学生进行分组实验前,教师要在课堂上进行授课和做演示实验,无形之中,重复了课时;而随堂实验教学是师生在实验室共同做实验来“重新探索”或“重新发现”物理规律,无需实验前教师专门做演示实验,节约了课时,而且能产生启发性的教学效果。如“加速度和力的关系”、“加速度和质量的关系”两节课,把演示实验和学生实验合并为学生随堂实验,通过电火花描迹,学生能很快得出“加速度与合外力成正比”、“加速度与质量成反比”的结论,并做出了a—ΣF和a—l/m图象,既解决了“牛顿第二定律”演示实验难做的困难,又减少教学时间,并且将验证性实验改成了探索性实验,提高了学生学习物理的兴趣,培养了学生的探索精神。
6.变经典实验为学生尝试设计、创新实验。教材中的一些经典实验,有的由于实验条件难以控制,难以达到实验所需的条件,有的由于其它条件而使实验结果和教学内容难让学生信服、接受。如果让学生自己去设计和创新这些实验,则对学生知识的掌握和能力的培养有非常重要的作用。
7.根据教学需要适当补充实验。在教学过程中,根据学生的年龄特点和认识水平,可采取适当补充物理实验的方法来提高课堂教学效率,这有利于加强学生对课本理论知识的理解和掌握,培养学生的思维能力,调动学生的积极性。
实验探究是科学探究的重要方式,我们不可能也没有必要将所要求的内容都设计成探究性的。最值得选择的内容应该是对于学科来说具有核心和基础地位的那些概念和规律性知识,因为学生真正理解了这样的知识.就等于掌握了学科知识的主干,形成了扩充和扩展自己知识结构的能力。
探究性实验教学就是培养学生自己在现实生活和学习中,主动发现问题并解决问题的能力,从而提高学生的科学素养。
6.高中物理实验探究教学 篇六
基于以上原因,在新课程实施的初期,对新课标下物理探究性实验进行研究具有一定的理论和实践意义,可以为课改和新课程的实施提供参考。
1.物理探究性实验的定义
物理探究性实验是为了探求物理知识,学会一定的物理研究方法等而进行的涉及提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等活动。它是物理领域中的科学探究。在具体的教学实施过程中,可以涉及科学探究的某几个环节,也可以是全过程,分别是“部分探究”和“完整探究”。实验探究现己成为理科教学的重要标志,也是日前一些发达国家的中小学理科教学的基本教学手段和学生活动的主要形式。
2.物理探究性实验的设计原则
2.1主体性原则。整个探究性实验学习活动始终要围绕学生自己发现—选择—探究—解决问题这个研究活动过程来设计,以学生的活动为中心,放手让学生自己去研究、探索,把学习活动的主动权交给学生,教师在其中只起点拨的指导、领路作用。在设计探究性实验时,要充分考虑如何激发学生对问题情境或探究内容的兴趣和探究动机,要保证探究活动过程对学生的开放性,给学生提供自主探索、自主创造的机会,让他们各尽所长,充分发挥。
2.2目标的原则。做每个实验都要有明确的目的,具体到探究的每一步也要有明确的目标。这里的目标包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面。当然具体到每个探究性实验,其目标可能有所侧重。只有明确了要达到的目标,探究就有正确的方向,学生就能在探究过程中经受住困难或挫折的考验,从而对探究过程的艰辛与乐趣体验得更深刻。
2.3科学性原则。探究性实验设计中的实验原理科学、装置合理、操作程序和方法正确,探究性实验设计的全过程都科学、合理,所采用的设计标准、方法、步骤等都有一定的理论依据或实践基础,得出的实验结论就可能是正确的。在整个探究过程中,要着重培养学生科学思维方法,观察和记录实验的方法,以提高学生的科学素养,这也正是探究性实验设计的宗旨。
2.4趣味性原则。探究性实验的设计要充分考虑学生心理特点和认知水平,实验设计要生动、有趣,能使学生在进行实验探究时,自始至终保持很高的兴趣。
2.5简约性原则。简约性是指要用尽可能简单的实验方法和实验装置,用较少的实验步骤和器材,在较短时间内达到预期的日的。用简单易行的、合理的实验设计,冲淡学生怕实验准备工作麻烦的情绪;用新材料、新工具降低实验的操作难度。实验设计简约,装置简单,操作简便,节约时间,整个实验过程中没有过多的干扰,学生将主要精力集中在探究目的上。简单就是美,恰当的实验设计既突出实验重点,又没有冗长的实验步骤。
2.6互动性原则。现代教育理论指出,教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的`过程,师生互教互学形成一个真正的“学习共同体”。在教学中,存在着师生间、生生间的交往。交往的基本属性是互动性和互惠性。信息交流实现了师生互动,相互沟通、相互影响、相互补充,从而达到了共识、共享、共进。
3.新课标下高中物理探究性实验内容的选择
实验内容是实施物理实验并使教学效果达到预期目标的根本。物理实验中蕴藏着极为活跃的因素,随时会出现许多学生意想不到的问题,对与活化学生学习的知识和训练思维有很大的好处。在实际选择内容时要考虑到以下几个问题。
3.1目标的全面性。传统的实验教学在目标上主要强调知识的获取,包括一些具体的实验技能。而探究实验教学应具有更加全面的目标,不仅包括知识方面,而且应该包括态度、情感、能力等诸多方面。按照新课程标准的要求就是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个维度的要求。课程标准对科学探究及物理实验能力要求,即提出问题、猜想和假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集数据,分析与论证、评估,以及交流与合作。
3.2内容要在学生的“最近发展区”内。所谓“最近发展区”,就是学生独立解决问题时的实际发展水平与学生在教师引导下解决问题时的潜在发展水平之间的距离。教师的引导应高于学生原有的水平,否则学生得不到应有的发展;但也不能差异过大,否则会导致学生学习失败,对学习失去兴趣。
3.3内容要贴近生活、贴近社会。很好地联系学生的生活实际和社会实际,可以提高学生对物理的学习兴趣,使学生感到物理就在自己身边,也可以使学生在知道和理解物理知识的基础上,能够清楚所学的知识能用于做什么和怎么做,同时对物理的本质和价值,有一个正确的认识。
3.4内容要结合课程标准。新课程标准中的实验可以分成几类。
第一类是在表述上有“通过实验,探究……”等字样的实验,是一类基本的探究性实验,是课程标准规定了的。这样的实验的例子有以下一些:通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系;通过实验探究决定导线电阻的因素,知道电阻定律;通过实验,探究单摆的周期与摆长的关系。
第二类是在表述上有“通过实验知道……”“通过实验认识……”“通过实验了解……”“通过实验理解……”“经历……实验过程,了解……”等字样的实验。这样的例子有:通过实验认识滑动摩擦、静摩擦的规律,能用动摩擦因数计算摩擦力;通过实验了解物体的弹性;通过实验理解光的折射定律;通过实验知道常见传感器的工作原理。对于这样的一类实验,可以根据实际需要,把它们设计成探究性实验。
有些课程标准上要求“通过实验演示……”等字样的实验,这类实验,也可根据情况设计成探究性实验,比如:用录像片或计算机模拟演示以粒子散射实验。
还有些实验是不适合被设计成探究性实验的,主要是仪器使用、操作训练等类型的实验。比如:初步了解多用电表的原理;通过实际操作学会使用多用电表;以多用电表为测量工具,判断二极管的正负极,判断大容量电容器是否断路或者漏电。
4.展望
新课程的实施势在必行,科学探究作为基础物理课程改革的基本理念,体现在课程目标、课程内容、教学方式、学习目标和课程评价等方面。实验是物理探究的重要科学方法,高中物理实验教学的改革应当关注探究思想的介入,改变将实验的功能仅归于验证理论和培养动作技能的观点。从这个意义上说,物理探究性实验教学的升展是必然趋势。在新课程标准下如何更好地进行物理探究性实验的教学,还有很多问题值得探讨,比如,如何安排实验探究的内容、时间,如何对物理探究性实验进行评价,如何开发物理实验方面的教学资源比如实验室资源、教师人力资源,等等。
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7.高中物理实验探究教学 篇七
一、把握原则与要求, 优化设计探究实验
在高中物理探究性实验教学中, 实验设计是基础与前提。若要保证探究实验的有效性, 教师则需抓住如下原则与要求, 以优化设计探究性物理实验, 满足学生学习需求, 提高学生参与积极性。
第一, 注意物理实验的探究性原则。在探究性实验教学中, 以探究为特点, 以问题为载体, 让学生在实验探究中, 在问题思考中获得知识与方法。然而, 问题的解决方法具有多样性与不确定性, 这就需要同学们大胆猜测与假设, 收集有关证据与信息, 在不断探究中, 甚至失败中获得成功。因此, 在高中物理探究性实验教学中, 教师应精设探究性问题, 让学生通过积极思考发掘实验中所蕴含的规律, 获得正确的实验结论。如“单摆”的探究性实验教学, 教师可巧设问题情境:冬季, 某位广州市民在哈尔滨游玩时花了大笔金额在某超市买了个精巧的摆钟, 购买时摆钟走得非常准。然而返回广州不到几天, 该市民发现钟摆走时差了几分多钟, 他认为自己上当了, 于是求助消费者权益保护协会, 通过调查发现该摆钟货真价实, 你们想想问题出在什么地方呢?哪些因素会影响摆钟周期呢?然后要求学生交流讨论, 大胆猜想。
第二, 注意实验设计的梯度性与层次性。众所周知, 每位学生的知识结构、能力水平是不尽相同的, 这就要求教师依照实验难度, 对各层次的学生予以不同帮助与指导。因此, 在高中物理探究性实验教学中, 教师应注意实验设计的梯度性, 循序渐进, 让每位学生都有探究机会。如对于探究性问题, 除了教师直接提出之外, 教师还可巧用问题情境来诱导同学们自主提问, 亦或让学生直接提问。同时, 在实验设计上, 由易及难, 逐层递进。比如教师可先设计一些简单的物理实验, 如自主测量、独立观察、图表绘制等, 而后设计指导性的探究实验, 亦或对某一要素的完全性实验探究, 以培养学生自主提问意识, 训练学生大胆假设与猜想等能力, 然后在此基础上, 可要求学生展开实验设计、实验变量控制等探究活动, 以逐步提高他们的实验探究能力。
第三, 根据学生已有认知与心理特点来设计探究实验。在高中物理探究性实验教学中, 教师需要由学生实际出发, 精心设计他们喜闻乐见的物理实验, 这样, 既遵循而了他们的认知特点, 也可提高学生学习热情, 更能唤醒学生积极思维, 训练学生探究能力。如教学力的有关知识时, 教师可将自行车的物理原理作为实验探究课题, 精设问题情境, 以激发学生求知与探究欲望。
二、讲究方法与策略, 合理开展实验探究
在物理探究性实验教学中, 实验探究的开展是关键环节, 这既要发挥教师的指导作用, 也需要发挥学生的主体作用。因此, 在高中物理教学中, 教师需要根据具体教学实际, 讲究教学方法与策略, 合理而有效地开展物理实验探究。
第一, 重视教师的指导与引导、激励与鼓励作用。在新课标教学中, 教师需要认识到学生是学习的主体, 放手让学生自主探究。但这并非意味着放任自流, 更需要教师适时指导与引导、管理与调控, 以培养学生良好的探究习惯, 提高学生探究效率, 避免冷场。在安排探究实验时, 教师需要巧妙指导, 但不能直接呈现具体实验方法与步骤, 而是引导与鼓励同学们交流讨论, 提出多种看法, 运用多种方法, 设计不同探究实验方案。这样, 既为学生提高了自我表达与展示的机会, 也让学生学会多角度思考问题, 形成自己独特的解题思路。同时, 在实验操作时, 若学生脱离了实验目标, 教师则需巧妙提示, 将学生引导回来。在学生操作遇到困难时, 物理教师需要予以引导与启发, 确保探究活动的顺利开展。
第二, 在实验探究活动中巧妙渗透科学探究精神。在高中物理探究性实验教学中, 教师应引导学生既注重科学探究, 也需形成科学精神。其中, 科学探究主要包括如下内容:有效提问、大胆假设与猜想、实验设计与操作、数据收集与整理、研究与验证、交流与讨论等。而科学精神, 则包括探索、合作与质疑精神, 尤其是质疑精神, 更是探究实验不可或缺的因素, 是学生主动观察、积极思考的前提。因此, 在物理实验探究教学中, 教师既要培养学生探究技能与方法, 也需要培养学生科学精神, 使其学会合理质疑, 形成探究动机。
8.高中物理实验教学的实践与探究 篇八
一、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识,开阔视野,推动学习的一种内部强劲的动力.因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生去研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
二、实验验证规律,夯实重点,突破教学难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验事实的探讨和验证.物理实验能够创造出确实的,排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境下,在教师的启发下,通过观察,思考获取最典型的物理环境,通过最简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,这对中学生来说,可对物理基础知识获得比较深入,牢固的掌握和初步的运用。
三、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
1、转换法。物理学科是一门精确的定量化的学科,在物理实验中需要准确地测定物理量,但许多物理特征,过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。高一册物理教材中体现转换法的学生分组实验有"研究匀变速直线运动",该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度a,是根据在各个连续相等的时间里的位移之差s与a之间满足关系Δs=s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2,把对a的测量转换为s与T的测量。
2、比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中,从而来探索物理规律。在高一册物理教材中,“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较,从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动,在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
3、控制法。在高中物理实验操作过程中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这种方法称之为控制法(或控制变量法)。例如,在研究物体的加速度跟物体受的外力及物体的质量之间的定量关系的演示实验中,为了弄清楚外力F,质量m两个因子中的每一个分别对物体加速度a的影响,必须这样来进行实验:在m一定的条件下改变F,考察a-F之间存在的函数关系;在F一定的条件下改变m,考察a-m之间存在的函数关系.上述研究方法就是控制法的典型例子,由此可见,控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。
四、开展课外小实验活动,培养学生动手操作能力
高中物理试验课本上除演示实验和学生实验外,还根据不同章节的知识特点确定了近20个课外小实验,我觉得将其分布在三年时间内完成仍显不足。为此我联系有关章节知识,另外增补了10多个。如在《动量》一章里增设了“用自来水观察反冲运动”;在《电场》一章里增设了“静电屏蔽现象的观察”;在《光的色散》一节里增设了“室内彩虹形成”等小实验,平均每月至少有一个可做。我把这30多个课外小实验编成序列,按教材的特点分阶段以各课外实验兴趣小组为中心组织实施,每个小实验尽量要求学生独立设计,独立操作,并独立完成实验报告。对于难一些的小实验,我给予一定的提示与指导,包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。丰富有趣的课外小实验活动,极大地激发了学生学习物理的兴趣,加深了对物理概念和规律的理解,同时提高了动手操作和手脑并用的能力,对学生智力开发不无裨益。
在实验教学的实践过程中,教师们对其在物理教学中的作用逐渐有了更为深刻的认识,对教育过程本身也有了全新的感受。“过程即是知识”,过程是理解的基础,过程中渗透着科学研究的方法。使学生学会学习是走向社会和终身发展的基础。因此,教师是学生知识建构的帮助者和促进者,教师要将教育过程看作是把凝固文化激活的过程。在实践过程中,许多教师意识到经验型的教学已经不能适应新课程的要求。教师们还应成为自己教学行为的研究者。
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