中学物理实验创新的实践的策略探讨.doc
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1、中学物理实验创新的实践的策略探讨一、倡导低碳理念,变废为宝实验生活化物理教师不应满足于物理实验的已有效果,而应致力于提高实验的稳定性、操作性和可见度,在教学实践中激发实验改进的动机,用学科知识分析问题解决的思路,在生活中探求实验改进的途径。“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”成了开发实验资源的真实写照。可乐瓶改装的弹簧振子阻尼振动演示装置(如图1),以及用日光灯镇流器制作的千人震,均给学生留下了深刻的印象。这样,对失去使用价值的废物进行修整、改进,甚至进行解剖和重新组装,将其改造成教学资源,正好适应循环经济、节约型社会的时代潮流,用实际行动践行了低碳实用的环保理念,是对学生具体而深刻的技术教育和
2、人文教育。针对静电学实验的可见度低、易漏电等困难,我们先后研制了系列实用的实验器材,如“八宝粥罐”导体圆筒(如图2)、“怒发冲冠帽”、PVC电工套管和塑料布摩擦起电器等等,这些其貌不扬的自制教具、仪器,尽管比较粗糙,但它们在课堂教学中却神通广大,破解了难点,解决了问题,效果很好。实验改进的灵感来自不懈的探究与思考,实验创新要求我们慧眼独具。如传统的曲线运动速度方向演示实验效果欠佳,如何改进呢?有次无意间发现了磁性橡胶,一个新的实验方案在脑海中形成:把几段磁性橡胶弯成曲线轨道,吸在水平铁板上,然后用粘有红墨水的鼠标球沿轨道内侧运动,观察鼠标球脱离轨道后的运动;去掉一段磁性橡胶后,重复上述操作,可
3、以发现鼠标球脱离轨道后均沿切线运动。本实验中鼠标球的运用可谓是独具匠心,因为其吸水性适中,留下的运动轨迹清晰且均匀,这是通过比较多种器材后才确定的最佳选择,不正说明每个实验细节的改进和创新都包含着许多艰辛?物理知识源于生活,具有鲜明的生活性和实用性,因此,在物理课堂教学中,应尽可能创造条件,使学生感受到物理知识及其应用就在身边,激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣。二、改进实验装置,推陈出新实验精细化教材提供的实验方案并不一定是最佳方案,在教学中应该精益求精,力臻完美,如探究功与速度变化的关系一课中,教材中使用了如图3所示的实验器材。该实验原理简单,装置也不复杂,但在实验操作过程中,却难以取
4、得令人满意的效果,主要存在以下问题:(1)难以保证小车做直线运动,从而导致纸带上的点迹不在同一直线上,同时,增大了运动中的阻力,实验精度低。(2)橡皮筋恢复原长后,处于小车运动的前方,容易阻碍小车的运动。(3)弹力做功采用倍增法的前提是每条橡皮筋在操作中做功相同,如何才能保证这些规格相同的橡皮筋在实验过程中形变一致?在教学实践中,通过对教材提供实验方案的改进,自制了如图4所示的实验装置:(1)用轨道代替了木板。这样既减小了摩擦阻力,更重要的是保证了小车的直线运动;同时,当橡皮筋恢复原长后,会自行落到轨道之下,解决了橡皮筋影响小车运动的问题。(2)为保证橡皮筋在操作中做功相同,设置放手位置的标志
5、,橡皮筋条数增加后而放手位置不变,即可实现橡皮筋在实验过程中形变一致。由于成功地克服了诸多缺点,学生在分组实验过程中,操作方便,结论准确,效果良好。三、探究科学玩具,激趣增色实验趣味化“科学玩具”是指体现娱乐性并蕴涵着丰富科学内涵的玩具,集科学知识与设计技术于一体。学生在参与活动过程中,不仅有利于他们理解和巩固物理知识,培养联系实际的能力,而且还能丰富知识、开阔眼界,激发他们探索新的物理现象和规律的兴趣,是课堂教学活动的重要补充。怪坡现象曾引起人们热议,因为在怪坡上物体由低处往高处看似轻松自如,而从高处往低处却显得十分艰难,其怪因引起了许多同学的兴趣和探究冲动。好奇心是最好的老师,为解释怪坡现
6、象,可自制如图5所示滚轮装置,进行模拟演示后,引导学生初步分析怪坡现象的成因,鼓励学生上网查阅相关资料,组织小组讨论,开展研究性学习,并对此作出科学合理的解释。魔罐(如图6)外观看似一听普通的饮料,其实却不寻常:让其在水平桌面上滚动,速度逐渐变小,最后竟反向运动,神奇地回到出发点。如果有人质疑桌面是否水平,可以换方向重复前面的演示,结合实验引导学生通过看外形,猜想结构,进行讨论,去伪存真、由表及里。其实正是因为巧妙地运用了机械能守恒定律,实现动能与弹性势能的相互转化,使其变得神秘,显得神奇。让所学规律接受实践检验,从而使学生在知识运用过程中,获得更深刻的认识或展开进一步的探讨。滚轮装置和魔罐实
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