摘要:前不久,笔者参加浙江省教育厅组织的物理学科带头人培训,有幸参观了浙江省镇海中学,发现这所学校教学成绩非常好,有一个重要的原因就是物理实验比较好,浙江省教育厅教研室梁老师在新的教学环境下提出了物理教学的“四基”理论:基本经历、基本思想、基本知识、基本技能。实验课是我们所有物理教师差不多最不重视的一种课型,因此结合“四基”理论谈谈对物理实验课堂教学的一些粗浅看法。 关键词:实验现状;“四基”理论;物理课堂 一、物理实验课的重要意义 物理学是以实验为基础的,物理学的发展历史其实就是物理实验发展的历史。从功利的角度看,一个学理科的学生,得理综者得理科,得物理者得理综,得实验者得物理,从教学的角度上来看,抽象的知识经过实验变成具体、形象、直观的知识,大大降低了学习的难度。 二、物理实验教学的现状 客观上由于实验员配置的水平、年龄、仪器更新速度、招投标机制等原因,实验教学止步不前,今天我主要分析一下我们教师教法方面的主观原因。下面我以《验证机械能守恒定律》为例,很多教师上这一节实验课之前,黑板上面已经写得满满的,如,实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等。学生进来落座之后,强调不能乱动实验仪器,不准交头接耳,之后按部就班地把实验目的、实验原理等讲一遍,然后根据实验步骤,教师演示一遍,就叫学生自己做一遍实验,最后让学生做实验册,实验结束。 三、以《验证机械A能守恒定律》为例,从学生需要出发,谈谈对物理“四基”教学的认识 如,在教学《验证机械能守恒定律》这一节课时,我不让学生记忆,让学生看题目《验证机械能守恒定律》,那么实验的目的就是验证机械能守恒定律。以下是我上课的片段: 师:可以用哪些物理模型来验证机械能守恒定律? 生:用自由落体中的小球、平抛中的小球、斜抛中的小球、竖直方向上弹簧和小球…… 师:大道至简,哪一个方法最简单呢? 生:用自由落体中的小球。 师:自由落体这一个物理模型确定了,实验的目的是验证机械能守恒定律,也就是公式1/2mV21+mgh1=1/2mV22+mgh2,实验中需要测量哪些物理量? 生:热烈讨论,g是不用测量的,质量可以约去,不用测量,那么我们只要测量v1、v2、h1和h2…… 师:纠正一下,从物理意义完整的角度来看,质量是要测量的,从计算的简便程度上来看,质量是不用测量的,所以我们新课程中质量是要测量的。那么测量这些物理量应该用到哪些仪器呢? 生:速度可以用打点计时器、纸带、直尺配合起来测量,也可以用频闪照片……高度呢,就用直尺。 师:根据仪器的方便普及程度,我们用打点计时器、纸带、直尺配合起来测量,打点计时器应该固定在铁架台上,所以我们还需要铁架台。 师:这么多实验仪器使用有什么注意要点,我们怎么把它们组合起来? 生:打点计时器需要先打点,后放纸带,组合顺序上,先把铁架台放在桌面上,然后再固定打点计时器,接着把纸带和重锤连起来。 学生开始操作实验,在学生差不多完成实验操作后。 师:怎么样证明纸带和重锤下落是机械能守恒的呢? 生:可以用纸带上的任意两点,分别算出这两点的动能和势能,可以用平均速度来代替中点时刻速度,也可以拿一条纸带进行分析,已知位移、时间、加速度,利用公式知三求二等等,高度可以用直尺测量出来。 师:求速度方法很多,用平均速度来代替中点时刻速度这种方法应该最理想。 经过一段时间的数据处理之后,每一个点都有速度、动能、高度、重力势能、机械能,每一个人都面对一大堆数据在犯愁,此时我顺势提出能不能想个办法让数据清晰一点,看上去清爽一点? 生:把数据按一定的顺序排列起来,用表格把这么多个点的数据列出来。 学生的回答非常好,表格中数据处理在误差范围内,机械能守恒定律验证好之后,我们来反思数据。 师:看到这些数据,你有什么发现?原因是什么? 生:往往越后面的点机械能越小,是因为纸带和打点计时器之间有摩擦,有空气阻力,放手的时候不干脆,放纸带的时候人的手放得太低,纸带悬挂得比较靠下面……
师:说得非常好,那么怎么样来克服这些误差呢? |