物理實(shí)驗(yàn)和習(xí)題教學(xué)研究的論文

　　摘要：本文就如何在物理中實(shí)現(xiàn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變做了探討。

　　關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；多媒體教學(xué)

　　隨著科技的進(jìn)步，改革的力度不斷加大，各行各業(yè)都受到改革浪潮的沖擊，教育教學(xué)也不例外。在新世紀(jì)之初，全國(guó)上下的教育教學(xué)都在實(shí)行新課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)改革，其目的是由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變，在此我要談?wù)勑率兰o(jì)之初的物理教學(xué)改革。

　　首先談?wù)勎锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)。

　　實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)，是檢驗(yàn)物理學(xué)理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而在物理教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的知識(shí)，刻意促使學(xué)生能力發(fā)展，促進(jìn)科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。但是，我們教學(xué)一線的老師卻不夠重視實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，認(rèn)為只要能做好實(shí)驗(yàn)題，能考出高分就可以，會(huì)不會(huì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)不影響高考成績(jī)。

　　比如筆者有一次給學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)，用“伏安法”測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，很多學(xué)生都說(shuō)，在初中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，用電流表測(cè)電流和用電壓表測(cè)電壓的實(shí)驗(yàn)都沒(méi)做過(guò)，到高中要做這樣的實(shí)驗(yàn)太難了。

　　教學(xué)一線的老師不重視做實(shí)驗(yàn)，有多種原因：一是受到中考和高考升學(xué)率的影響，只要能考上重點(diǎn)高中或大學(xué)，學(xué)生高興，家長(zhǎng)高興，社會(huì)聲譽(yù)也好，實(shí)驗(yàn)會(huì)不會(huì)做也就無(wú)所謂了；二是很多學(xué)校，特別是農(nóng)村學(xué)校的教學(xué)條件差，沒(méi)有與教材配套的實(shí)驗(yàn)器材、藥品等，老師無(wú)法做實(shí)驗(yàn)，只能從理論上講授實(shí)驗(yàn)；三是學(xué)生自身的問(wèn)題，很多學(xué)生把做實(shí)驗(yàn)當(dāng)作好玩，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)在實(shí)驗(yàn)室東走走，西看看，甚至有些學(xué)生根本就不去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，這樣的學(xué)生連儀器都不認(rèn)識(shí)，更不用說(shuō)去做實(shí)驗(yàn)。

　　中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)很多，有些一線老師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不進(jìn)行分類(lèi)，所以學(xué)生更難掌握實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

　　筆者經(jīng)過(guò)分析、整理，總結(jié)出物理實(shí)驗(yàn)的三大類(lèi)別：

　　一是操作性實(shí)驗(yàn)。比如電流表、電壓表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、天平等。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握基本儀器的使用方法、操作規(guī)則、性能、使用范圍等。

　　二是驗(yàn)證或探索性實(shí)驗(yàn)。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生掌握儀器的使用，還要求學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證或探索物理規(guī)律，比方說(shuō)，在做導(dǎo)體的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)時(shí)，不僅要求學(xué)生能用電流表和電壓表測(cè)電流、電壓，還要求學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律。

　　三是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。此類(lèi)實(shí)驗(yàn)具有綜合性和創(chuàng)造性特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的要求較高，它要求學(xué)生熟悉已有的概念、規(guī)律和原理，同時(shí)能在有限的條件下設(shè)計(jì)出可行的科學(xué)的實(shí)驗(yàn)。例如：“給你一只量筒和水，怎樣測(cè)定一個(gè)小塑料杯的密度�！贝藢�(shí)驗(yàn)綜合了浮力、質(zhì)量和密度的相關(guān)知識(shí)，且器材簡(jiǎn)單，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個(gè)極好的方法。以上三類(lèi)實(shí)驗(yàn)，可以由老師做演示實(shí)驗(yàn)，可以由學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)，也可以是課外實(shí)驗(yàn)。

　　物理學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是概念多，規(guī)律多，要深入理解它們的物理意義、適用條件和使用范圍，才能正確運(yùn)用它們解決實(shí)際問(wèn)題。下面談?wù)勎锢砀拍詈鸵?guī)律的教學(xué)。

　　在物理學(xué)科體系中，概念是基礎(chǔ)，規(guī)律是核心。目前中學(xué)生普遍感到物理難學(xué)，其癥結(jié)之一就在于物理概念和規(guī)律教與學(xué)沒(méi)搞好。主要有兩方面原因：在老師方面，只注重讓學(xué)生多做練習(xí)，而不注重讓學(xué)生形成正確的概念和規(guī)律，沒(méi)有真正理解它們的意義、適用條件和范圍；在學(xué)生方面，只注重背定義，記公式，做練習(xí)，而忽視了對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。

　　比如電容器電容的概念，它是一個(gè)比值定義，它的定義式為C=Q/U，很多學(xué)生認(rèn)為C與Q成正比，與U成反比，學(xué)生從純數(shù)學(xué)角度來(lái)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(jì)算式，而電容的決定式為C=S/4kdπ。

　　對(duì)物理規(guī)律的教學(xué)，要善于按照物理學(xué)的研究方法來(lái)探索規(guī)律，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)來(lái)總結(jié)規(guī)律，運(yùn)用已有知識(shí)通過(guò)理論推導(dǎo)得出新的物理規(guī)律。比如，動(dòng)量定理，就是應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出來(lái)的：F=ma=m(v2-v1)/t，則Ft=m（v2-v1）。

　　對(duì)于物理規(guī)律的教學(xué)，還要求把握規(guī)律的適用范圍和條件，比如電功率公式P=I2R和P=/R，前者是電功率與電阻成正比，而后者是電功率與電阻成反比，兩者好像有矛盾，這是怎么回事呢？事實(shí)上兩者都是正確的，因?yàn)榍罢哌m用于不同的用電器在串聯(lián)時(shí)所遵從的規(guī)律，后者適用于不同的用電器在并聯(lián)時(shí)所遵從的規(guī)律。

　　采用多媒體電化教學(xué)。在科技進(jìn)步的今天，教育教學(xué)已不是過(guò)去一支粉筆和一本書(shū)的教學(xué)模式，如今的教學(xué)手段，教學(xué)設(shè)備非常多樣化。雖然有些學(xué)校沒(méi)有與課本配套的實(shí)驗(yàn)儀器，但許多學(xué)校已采用幻燈片、錄像、電腦等多媒體教學(xué)手段，可以給學(xué)生帶來(lái)許多感性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生掌握物理知識(shí)。

　　例如在講授光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器很難做成實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象也不明顯，甚至有的學(xué)校沒(méi)有相關(guān)儀器，怎么辦？可以應(yīng)用Flash動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，同樣可以達(dá)到老師演示實(shí)驗(yàn)的效果，甚至效果更好，特別是某些不可能做的實(shí)驗(yàn)，如原子核的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，也可以用動(dòng)畫(huà)來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)，可以給學(xué)生一個(gè)深刻的感性認(rèn)識(shí)，也可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

　　習(xí)題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的有效環(huán)節(jié)。對(duì)于習(xí)題教學(xué)，很多老師可謂是用心良苦，訂各種學(xué)習(xí)資料，印各種試卷，到各地交流資料或試卷等，學(xué)生整天忙碌不停，真是苦不堪言，可收效甚微，原因何在？關(guān)鍵在于他們是搞題海戰(zhàn)，而沒(méi)有對(duì)典型題目進(jìn)行舉一反三，挖掘題目潛在的教學(xué)價(jià)值。

　　首先，所選習(xí)題必須具有典型性、代表性,能滲透具體概念和規(guī)律，能啟發(fā)思維；其次以典型習(xí)題為基礎(chǔ)，認(rèn)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(guī)律，分析物理過(guò)程，并對(duì)它進(jìn)行舉一反三：如一題多解，一題多問(wèn)，一題多變等。

　　在一題多解中，培養(yǎng)學(xué)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(dòng)變阻器、電阻箱等測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻�！笨捎腥�種方案，第一種根據(jù)原理E=u+Ir可選用電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器測(cè)量，第二種根據(jù)原理E=IR+Ir可選用電流表和電阻箱測(cè)量，第三種根據(jù)原理E=u+ur/R可選用電壓表和電阻箱測(cè)量。

　　在一題多問(wèn)中，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力�，F(xiàn)在的物理計(jì)算題一般都有好幾問(wèn)。在習(xí)題教學(xué)中，不僅要求學(xué)能解決某一個(gè)題目，還要求在條件改變或問(wèn)題改變時(shí)，也能應(yīng)付自如，迎刃而解。

　　例如：在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一邊長(zhǎng)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(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的最大電動(dòng)勢(shì)？把問(wèn)題進(jìn)行如下變化：（１）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的平均電動(dòng)勢(shì)？（２）求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)60度的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)？（3）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)60度平均電動(dòng)勢(shì)？（4）線圈轉(zhuǎn)動(dòng)60度的電荷量？經(jīng)過(guò)如此變化題型，能打開(kāi)學(xué)生思維，提高學(xué)生應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力。

　　無(wú)論做什么事情都要講究方法，才能達(dá)到目的、提高效率，教育教學(xué)也不例外。老師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都要講究方法，才能達(dá)到教育教學(xué)的目的。例如這樣一道題“有一物體做豎直向上運(yùn)動(dòng)，其V-t圖像如下圖所示，求該物體上升的最大高度？”

　　如果運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)計(jì)算就相當(dāng)復(fù)雜，要分三個(gè)時(shí)段計(jì)算，但如果利用圖像法，即在V-t圖像中，幾何圖形的面積S等于位移的大小H，則物體上升的高度問(wèn)題變成了求梯形的面積，非常簡(jiǎn)單。解決物理問(wèn)題的方法很多：驗(yàn)證法、排除法、替代法、臨界法、最值法、反證法等。

　　俗語(yǔ)說(shuō)：“教無(wú)定法、教要有法”。對(duì)于物理這門(mén)學(xué)科，面對(duì)新世紀(jì)新形勢(shì)，面對(duì)人才的需求變化，我們應(yīng)該如何進(jìn)行教學(xué)呢？這值得我們教學(xué)一線的老師深入地思考和探索。

　　參考文獻(xiàn)：

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