摘要：随着新课程教育改革的实施, 老师们越来越重视物理实验活动, 作为学生的我们也要积极改变学习态度, 跟上老师的思路, 打破传统物理实验的枷锁, 对物理实验进行改进和创新, 增强自己的理性思考能力和逻辑思维能力。基于此背景, 通过对高中物理实验的必要性和开展现状加以分析, 提出构建合理的实验方案以及实验的改进从器材开始的改进与创新经验, 希望能为其他同学的物理学习提供理论帮助。
关键词：高中物理; 物理实验; 改进与创新;
物理是一门自然学科, 揭示了世界上物质运动、作用的规律, 物理学的发展推动了世界进步, 彰显一个国家的科学技术含量和科研成果。物理是高中阶段的重要学科, 对理科生尤甚, 不过作为一门理科知识, 高中物理学涵盖大量公式和基础概念, 相对难度比较大, 学习起来倍感困难, 同时物理除了教材上的知识还有大量的实验, 需要我们具备动手能力和实践能力。这也充分说明了高中物理实验的重要性。
1 物理实验的必要性
物理知识虽然抽象, 但是并不陌生, 因为它分布在我们生活的方方面面, 比如当我们走进厨房会发现大量物理学知识制造的厨具, 比如微波炉、电磁炉;学者们常说物理就是一门以物为基础说理的学科, 它来源于生活的细节和自然现象, 经过科学家的研究和开发将自然力量和人为物理力量为人所用, 造福于民。所以这整个过程离不开大量的实验, 通过多次实验的论证, 在无数次失败中总结经验才能获得物理的真谛。高中阶段想学好物理, 将知识融会贯通, 也离不开物理学知识, 从教材中要求的实验延伸到小实验, 乐趣无穷。通过物理实验我们能更充分地理解课本上抽象的知识, 在试验过程中充分感受经典物理学的运作, 让我们身临其境般感悟知识, 然后诱发学习物理的兴趣, 从而进一步在老师的指导下对实验进行总结和归纳, 将实验的表象上升到科学范畴, 最终回归教材知识, 让教材知识变得通俗易懂。不过实验需要我们主动动手操作, 是脑力与动手能力的结合, 以前我们总是看着老师示范, 自己却不敢动手, 使原本有丰富趣味的实验课变得枯燥单一, 同时我们自己做实验时在实验方法、实验器具选择和实验效果上存在不同程度的不足, 教师的指导是一方面的, 我们还需要强化自己的动手能力和探究能力, 对高中物理实验进行改进和创新, 展现现代中学生的理性本色。笔者结合自己的学习经验, 就这一问题从以下几个方面分析。
2 高中物理实验开展现状
2.1 学生对物理实验的学习重视度不够
通过上面的论述, 我们对物理实验的重要性有所了解。它作为物理学习中的重要环节, 是必须掌握的内容。不过我们的传统学习意识总认为课本知识才是重要的, 物理实验并不一定非要真的进行实验, 从课本上了解实验过程, 明白实验结果就可以了。也就是说这部分同学的学习重点在于知识的学习, 对实验的操作并不重视。这就像填鸭式的学习一般, 将课本上的物理知识和公式死记硬背根本不通晓其义。我们常言道语文学习是‘好记性不如烂笔头’, 而物理学习是死记硬背不如动手实践, 长此以往, 不仅会对物理学习倍感枯燥, 还会引起学生的反感, 因为太无趣了, 只是为了学而学, 并且也不利于我们创新思维和动手能力的发展。
2.2 学校物理实验设备不健全
从宏观角度上说, 学校引进了不少先进的实验设备, 同时筹建了实验室, 在某些实验上我们能做到人手一副仪器, 不过从微观角度上看, 仪器齐全的实验设备只在几个典型实验中出现, 其他的实验器具并不满足人手一副的条件, 我们只能看着老师操作, 这样很容易分神, 不亲手实验一番不理解实验的真谛, 也感受不到实验的乐趣。并且笔者发现有的实验仪器存在损坏和老化现象, 比如电学中有的电仪表、单刀开关、小灯泡有不少毁坏的, 学校没有及时更新检查, 毁坏老化的仪器不仅让学生倍感扫兴, 也妨碍了个人对物理的学习进程, 影响了我们学习物理的积极性。
2.3 学习方式单一
一直以来我们都是被动接受老师的教育, 物理实验课上看老师示范后就按部就班地跟着操作一遍, 实验成功就不再做他想, 实验失败也不总结失败原因, 只是机械性地进行实验。其实, 实验的目的是为了让我们在实验中发现问题、思考问题、解决问题、总结问题, 仅一味地操作不动脑子实验根本起不到作用。并且很多同学一进入实验室就开始兴奋, 不遵守实验室操作规范, 不听从老师指导, 自己乱操作, 实验失败后就垂头丧气, 怨天怨地, 这完全妨碍了正常的物理实验。高效的物理实验需要课前预习掌握基本知识和基本操作仪器, 在实验中听从老师指挥, 仔细观摩老师的操作, 然后自己动手操作实验, 对实验出现的细节和问题进行记录, 多方面论证自己的所思所想, 总结实验经验才能真正得到提高。但是能真正做到这些的同学太少了, 大部分人只是跟着老师的操作而操作, 学习方式很单一。
3 高中物理实验改进与创新的策略
3.1 构建合理的实验方案
一般进行实验之前, 老师会通知学生提前预习, 了解一下实验的内容和经过, 便于实际操作中的实验效率。当我们接到老师的预习指令后就要明确自己的实验目的, 然后找出教材介绍中自己的不懂得地方和好奇的地方, 进行记录, 然后自己给自己提出问题并制定目标, 形成一份简单合理的实验方案。举个简单的例子, 在力学中有一节关于‘力的合成’, 从教材中我们发现实验器具包括天平、砝码、单股细绳、双股细绳, 既然要探究力的合成, 那么先给自己设置一个问题, 比如若要提起这些砝码该怎么组合这些细绳?然后考虑两根细绳的作用有什么不一样呢?这两根细绳能将多大的砝码提起, 又在什么情况下会断裂呢?带着这些疑问走进教室, 观摩教室操作后自己分析实验注意事项, 与同学合作完成实验, 解决问题, 随着实验的进行我们发祥双股细绳的提重程度不如单股细绳, 那么这又是为什么呢?为了满足自己的疑惑, 必须对这个问题展开深入探究, 向教师询问, 然后不自觉地就被物理学知识感染了, 继而我们对互成角度两个力的分力与合力的关系就有了初步了解, 为后面力的学习奠定了基础。所以在实验前构建合理的实验方案能在实验中快速进入角色, 激活自己的思路, 便于物理学习。
3.2 实验的改进从器材开始
器材是完成实验的重要载体, 一般实验的教育与仪器的复杂性成反比, 我们自己改良仪器就算出现问题也比仅是操作有意义的多。所以笔者认为对实验器材的改进从自己动手做开始。首先自己动手改良实验器材需要全方面了解该实验的知识;其次, 器材的'改进必然是要进行反复实验的, 在不断失败的过程中总结经验, 对物理实验本身的了解就更充足;再次, 学生动手改进器材是思维和实践的结合, 体现了现代教育目标下的学习要求。器材的改良可从两个方面进行。
首先, 对教材的把握要比较熟悉, 充分考虑以前用过的实验器材的作用和它的局限性, 然后想办弥补这种局限性, 提高实验实施的效果和直观性。器材的改进必须依赖教材, 在老师的帮助下寻找实验中的局限性, 对成功率不高的实验进行改进, 从而提高实验的教育价值和效率。以‘自由落体运动’这一节内容为例, 该节课的实验需要用到牛顿管实验演示器牛顿管实验演示器是一个长约1 m的玻璃管, 一端封闭, 一端接抽气阀门, 管内有羽毛、小球、小金属片、小铜钱等, 用抽气机抽成真空后, 可以演示物体下落快慢与重力大小、物体形状无关。该节课使用牛顿管来演示羽毛和铁片在空气和真空中自由落体的情况, 不过笔者经过实验后认为牛顿管的颜色与实验中铁片的颜色相近, 有时候容易干扰学生的观察, 在玻璃器皿中有反光的问题, 让人一时难以分辨哪个是铁片, 哪个是牛顿管, 所以为了改善这一问题带来的影响, 可以将铁片进行染色处理, 可以利用铁粉在牛顿管抽气口的另一端增加一个电磁铁, 这样不仅缓解了基本问题, 还能增加实验的科学性, 让同学们更清晰的观察该实验。
4 结语
综上, 我们不难发现高中物理实验对物理学习的重要性, 作为高中生的我们必须以主动严谨的态度对待物理, 亲身实践物理实践, 并总结经验, 从身边的小事获得启发改进和创新物理实验, 只有这样才能增强自身的物理素养。
参考文献
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