物理实验和习题教学研究的论文

时间:2021-02-11 10:51:22 其他类论文 我要投稿

物理实验和习题教学研究的论文

  摘要:本文就如何在物理中实现应试教育向素质教育转变做了探讨。

物理实验和习题教学研究的论文

  关键词:物理教学;实验教学;多媒体教学

  随着科技的进步,改革的力度不断加大,各行各业都受到改革浪潮的冲击,教育教学也不例外。在新世纪之初,全国上下的教育教学都在实行新课程标准教学改革,其目的是由应试教育向素质教育的转变,在此我要谈谈新世纪之初的物理教学改革。

  首先谈谈物理实验教学。

  实验是物理学发展的科学基础,是检验物理学理论的唯一标准,而在物理教学中运用实验的知识,刻意促使学生能力发展,促进科学品质和世界观的形成。但是,我们教学一线的老师却不够重视实验的教学,认为只要能做好实验题,能考出高分就可以,会不会动手做实验不影响高考成绩。

  比如笔者有一次给学生做分组实验,用“伏安法”测电池电动势和内阻,很多学生都说,在初中学物理教学过程中,用电流表测电流和用电压表测电压的实验都没做过,到高中要做这样的实验太难了。

  教学一线的老师不重视做实验,有多种原因:一是受到中考和高考升学率的影响,只要能考上重点高中或大学,学生高兴,家长高兴,社会声誉也好,实验会不会做也就无所谓了;二是很多学校,特别是农村学校的教学条件差,没有与教材配套的实验器材、药品等,老师无法做实验,只能从理论上讲授实验;三是学生自身的问题,很多学生把做实验当作好玩,上实验课时在实验室东走走,西看看,甚至有些学生根本就不去实验室做实验,这样的学生连仪器都不认识,更不用说去做实验。

  中学物理实验很多,有些一线老师对实验教学不进行分类,所以学生更难掌握实验学习。

  笔者经过分析、整理,总结出物理实验的三大类别:

  一是操作性实验。比如电流表、电压表、打点计时器、天平等。此类实验要求学生掌握基本仪器的使用方法、操作规则、性能、使用范围等。

  二是验证或探索性实验。此类实验不仅要求学生掌握仪器的使用,还要求学生能在实验中验证或探索物理规律,比方说,在做导体的伏安特性曲线实验时,不仅要求学生能用电流表和电压表测电流、电压,还要求学生能从实验的数据中找出规律。

  三是设计性实验。此类实验具有综合性和创造性特点,对学生的要求较高,它要求学生熟悉已有的概念、规律和原理,同时能在有限的条件下设计出可行的科学的实验。例如:“给你一只量筒和水,怎样测定一个小塑料杯的密度。”此实验综合了浮力、质量和密度的相关知识,且器材简单,对于培养学生的创新能力是一个极好的方法。以上三类实验,可以由老师做演示实验,可以由学生做分组实验,也可以是课外实验。

  物理学的一个重要特点就是概念多,规律多,要深入理解它们的物理意义、适用条件和使用范围,才能正确运用它们解决实际问题。下面谈谈物理概念和规律的教学。

  在物理学科体系中,概念是基础,规律是核心。目前中学生普遍感到物理难学,其症结之一就在于物理概念和规律教与学没搞好。主要有两方面原因:在老师方面,只注重让学生多做练习,而不注重让学生形成正确的概念和规律,没有真正理解它们的意义、适用条件和范围;在学生方面,只注重背定义,记公式,做练习,而忽视了对物理概念和规律的理解。

  比如电容器电容的概念,它是一个比值定义,它的定义式为C=Q/U,很多学生认为C与Q成正比,与U成反比,学生从纯数学角度来考虑,而忽略了电容的物理意义的理解。它是电容的定义式和计算式,而电容的决定式为C=S/4kdπ。

  对物理规律的教学,要善于按照物理学的研究方法来探索规律,运用实验来总结规律,运用已有知识通过理论推导得出新的物理规律。比如,动量定理,就是应用牛顿第二定律和运动学知识推导出来的:F=ma=m(v2-v1)/t,则Ft=m(v2-v1)。

  对于物理规律的教学,还要求把握规律的适用范围和条件,比如电功率公式P=I2R和P=/R,前者是电功率与电阻成正比,而后者是电功率与电阻成反比,两者好像有矛盾,这是怎么回事呢?事实上两者都是正确的,因为前者适用于不同的用电器在串联时所遵从的规律,后者适用于不同的用电器在并联时所遵从的规律。

  采用多媒体电化教学。在科技进步的今天,教育教学已不是过去一支粉笔和一本书的教学模式,如今的教学手段,教学设备非常多样化。虽然有些学校没有与课本配套的实验仪器,但许多学校已采用幻灯片、录像、电脑等多媒体教学手段,可以给学生带来许多感性认识,帮助学生掌握物理知识。

  例如在讲授光电效应实验时,学校的实验仪器很难做成实验,现象也不明显,甚至有的学校没有相关仪器,怎么办?可以应用Flash动画来模拟光电效应实验,同样可以达到老师演示实验的效果,甚至效果更好,特别是某些不可能做的实验,如原子核的链式反应,也可以用动画来模拟实验,可以给学生一个深刻的感性认识,也可激发学生学习物理的兴趣。

  习题教学是培养学生应用能力和创新能力的有效环节。对于习题教学,很多老师可谓是用心良苦,订各种学习资料,印各种试卷,到各地交流资料或试卷等,学生整天忙碌不停,真是苦不堪言,可收效甚微,原因何在?关键在于他们是搞题海战,而没有对典型题目进行举一反三,挖掘题目潜在的`教学价值。

  首先,所选习题必须具有典型性、代表性,能渗透具体概念和规律,能启发思维;其次以典型习题为基础,认真分析它的解题思路和方法,揭示它所涵盖的全部概念和规律,分析物理过程,并对它进行举一反三:如一题多解,一题多问,一题多变等。

  在一题多解中,培养学生多种解题方案。例如有这样一道题:“用所给器材,电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱等测电池电动势和内阻。”可有三种方案,第一种根据原理E=u+Ir可选用电流表、电压表和滑动变阻器测量,第二种根据原理E=IR+Ir可选用电流表和电阻箱测量,第三种根据原理E=u+ur/R可选用电压表和电阻箱测量。

  在一题多问中,培养学生的发散思维能力。现在的物理计算题一般都有好几问。在习题教学中,不仅要求学能解决某一个题目,还要求在条件改变或问题改变时,也能应付自如,迎刃而解。

  例如:在磁感应强度为B匀强磁场中,有一边长为L的正方形单线圈,线圈平面与磁感线平行,线圈绕中心轴转动的角速度为ω,求线圈转动一周的最大电动势?把问题进行如下变化:(1)求线圈转动一周的平均电动势?(2)求线圈转动60度的瞬时电动势?(3)线圈转动60度平均电动势?(4)线圈转动60度的电荷量?经过如此变化题型,能打开学生思维,提高学生应变能力和创新能力。

  无论做什么事情都要讲究方法,才能达到目的、提高效率,教育教学也不例外。老师的“教”和学生的“学”都要讲究方法,才能达到教育教学的目的。例如这样一道题“有一物体做竖直向上运动,其V-t图像如下图所示,求该物体上升的最大高度?”

  如果运用牛顿第二定律和运动学知识计算就相当复杂,要分三个时段计算,但如果利用图像法,即在V-t图像中,几何图形的面积S等于位移的大小H,则物体上升的高度问题变成了求梯形的面积,非常简单。解决物理问题的方法很多:验证法、排除法、替代法、临界法、最值法、反证法等。

  俗语说:“教无定法、教要有法”。对于物理这门学科,面对新世纪新形势,面对人才的需求变化,我们应该如何进行教学呢?这值得我们教学一线的老师深入地思考和探索。

  参考文献:

  [1]陈厚德.有效教学[M].北京:教育科学出版社,2000.

  [2]金玉梅.论教育观的后现代转换[J].课程教材教法,2006(3).

  [3]韩立福.新课程有效课堂教学行动策略[M].北京:首都师范大学出版社,2006.

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