物理實驗和習題教學研究的論文

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摘要:本文就如何在物理中實現應試教育向素質教育轉變做了探討。

物理實驗和習題教學研究的論文

關鍵詞:物理教學;實驗教學;多媒體教學

隨著科技的進步,改革的力度不斷加大,各行各業都受到改革浪潮的衝擊,教育教學也不例外。在新世紀之初,全國上下的教育教學都在實行新課程標準教學改革,其目的是由應試教育向素質教育的轉變,在此我要談談新世紀之初的物理教學改革。

首先談談物理實驗教學。

實驗是物理學發展的科學基礎,是檢驗物理學理論的唯一標準,而在物理教學中運用實驗的知識,刻意促使學生能力發展,促進科學品質和世界觀的形成。但是,我們教學一線的老師卻不夠重視實驗的教學,認為只要能做好實驗題,能考出高分就可以,會不會動手做實驗不影響大學聯考成績。

比如筆者有一次給學生做分組實驗,用“伏安法”測電池電動勢和內阻,很多學生都說,在國中學物理教學過程中,用電流表測電流和用電壓表測電壓的實驗都沒做過,到高中要做這樣的實驗太難了。

教學一線的老師不重視做實驗,有多種原因:一是受到會考和大學聯考升學率的影響,只要能考上重點高中或大學,學生高興,家長高興,社會聲譽也好,實驗會不會做也就無所謂了;二是很多學校,特別是農村學校的教學條件差,沒有與教材配套的實驗器材、藥品等,老師無法做實驗,只能從理論上講授實驗;三是學生自身的問題,很多學生把做實驗當作好玩,上實驗課時在實驗室東走走,西看看,甚至有些學生根本就不去實驗室做實驗,這樣的學生連儀器都不認識,更不用說去做實驗。

中學物理實驗很多,有些一線老師對實驗教學不進行分類,所以學生更難掌握實驗學習。

筆者經過分析、整理,總結出物理實驗的三大類別:

一是操作性實驗。比如電流表、電壓表、打點計時器、天平等。此類實驗要求學生掌握基本儀器的使用方法、操作規則、效能、使用範圍等。

二是驗證或探索性實驗。此類實驗不僅要求學生掌握儀器的使用,還要求學生能在實驗中驗證或探索物理規律,比方說,在做導體的伏安特性曲線實驗時,不僅要求學生能用電流表和電壓表測電流、電壓,還要求學生能從實驗的資料中找出規律。

三是設計性實驗。此類實驗具有綜合性和創造性特點,對學生的要求較高,它要求學生熟悉已有的概念、規律和原理,同時能在有限的條件下設計出可行的科學的.實驗。例如:“給你一隻量筒和水,怎樣測定一個小塑料杯的密度。”此實驗綜合了浮力、質量和密度的相關知識,且器材簡單,對於培養學生的創新能力是一個極好的方法。以上三類實驗,可以由老師做演示實驗,可以由學生做分組實驗,也可以是課外實驗。

物理學的一個重要特點就是概念多,規律多,要深入理解它們的物理意義、適用條件和使用範圍,才能正確運用它們解決實際問題。下面談談物理概念和規律的教學。

在物理學科體系中,概念是基礎,規律是核心。目前中學生普遍感到物理難學,其癥結之一就在於物理概念和規律教與學沒搞好。主要有兩方面原因:在老師方面,只注重讓學生多做練習,而不注重讓學生形成正確的概念和規律,沒有真正理解它們的意義、適用條件和範圍;在學生方面,只注重背定義,記公式,做練習,而忽視了對物理概念和規律的理解。

比如電容器電容的概念,它是一個比值定義,它的定義式為C=Q/U,很多學生認為C與Q成正比,與U成反比,學生從純數學角度來考慮,而忽略了電容的物理意義的理解。它是電容的定義式和計算式,而電容的決定式為C=S/4kdπ。

對物理規律的教學,要善於按照物理學的研究方法來探索規律,運用實驗來總結規律,運用已有知識通過理論推導得出新的物理規律。比如,動量定理,就是應用牛頓第二定律和運動學知識推匯出來的:F=ma=m(v2-v1)/t,則Ft=m(v2-v1)。

對於物理規律的教學,還要求把握規律的適用範圍和條件,比如電功率公式P=I2R和P=/R,前者是電功率與電阻成正比,而後者是電功率與電阻成反比,兩者好像有矛盾,這是怎麼回事呢?事實上兩者都是正確的,因為前者適用於不同的用電器在串聯時所遵從的規律,後者適用於不同的用電器在並聯時所遵從的規律。

採用多媒體電化教學。在科技進步的今天,教育教學已不是過去一支粉筆和一本書的教學模式,如今的教學手段,教學裝置非常多樣化。雖然有些學校沒有與課本配套的實驗儀器,但許多學校已採用幻燈片、錄影、電腦等多媒體教學手段,可以給學生帶來許多感性認識,幫助學生掌握物理知識。

例如在講授光電效應實驗時,學校的實驗儀器很難做成實驗,現象也不明顯,甚至有的學校沒有相關儀器,怎麼辦?可以應用Flash動畫來模擬光電效應實驗,同樣可以達到老師演示實驗的效果,甚至效果更好,特別是某些不可能做的實驗,如原子核的鏈式反應,也可以用動畫來模擬實驗,可以給學生一個深刻的感性認識,也可激發學生學習物理的興趣。

習題教學是培養學生應用能力和創新能力的有效環節。對於習題教學,很多老師可謂是用心良苦,訂各種學習資料,印各種試卷,到各地交流資料或試卷等,學生整天忙碌不停,真是苦不堪言,可收效甚微,原因何在?關鍵在於他們是搞題海戰,而沒有對典型題目進行舉一反三,挖掘題目潛在的教學價值。

首先,所選習題必須具有典型性、代表性,能滲透具體概念和規律,能啟發思維;其次以典型習題為基礎,認真分析它的解題思路和方法,揭示它所涵蓋的全部概念和規律,分析物理過程,並對它進行舉一反三:如一題多解,一題多問,一題多變等。

在一題多解中,培養學生多種解題方案。例如有這樣一道題:“用所給器材,電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱等測電池電動勢和內阻。”可有三種方案,第一種根據原理E=u+Ir可選用電流表、電壓表和滑動變阻器測量,第二種根據原理E=IR+Ir可選用電流表和電阻箱測量,第三種根據原理E=u+ur/R可選用電壓表和電阻箱測量。

在一題多問中,培養學生的發散思維能力。現在的物理計算題一般都有好幾問。在習題教學中,不僅要求學能解決某一個題目,還要求在條件改變或問題改變時,也能應付自如,迎刃而解。

例如:在磁感應強度為B勻強磁場中,有一邊長為L的正方形單線圈,線圈平面與磁感線平行,線圈繞中心軸轉動的角速度為ω,求線圈轉動一週的最大電動勢?把問題進行如下變化:(1)求線圈轉動一週的平均電動勢?(2)求線圈轉動60度的瞬時電動勢?(3)線圈轉動60度平均電動勢?(4)線圈轉動60度的電荷量?經過如此變化題型,能開啟學生思維,提高學生應變能力和創新能力。

無論做什麼事情都要講究方法,才能達到目的、提高效率,教育教學也不例外。老師的“教”和學生的“學”都要講究方法,才能達到教育教學的目的。例如這樣一道題“有一物體做豎直向上運動,其V-t影象如下圖所示,求該物體上升的最大高度?”

如果運用牛頓第二定律和運動學知識計算就相當複雜,要分三個時段計算,但如果利用影象法,即在V-t影象中,幾何圖形的面積S等於位移的大小H,則物體上升的高度問題變成了求梯形的面積,非常簡單。解決物理問題的方法很多:驗證法、排除法、替代法、臨界法、最值法、反證法等。

俗語說:“教無定法、教要有法”。對於物理這門學科,面對新世紀新形勢,面對人才的需求變化,我們應該如何進行教學呢?這值得我們教學一線的老師深入地思考和探索。

參考文獻:

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