巴合提·阿斯哈甫
摘 要:高中物理具有的学科特点是抽象难懂。学生不爱学,老师教不好是普遍存在的现象。随着新课程改革在全国展开,新课改对高中物理教学提出新要求,不仅仅要实验条件的保障,更需要广大一线物理教师改变观念,全面认识物理实验教学分析的重要作用,并将这一观念体现在物理实验教学的实施过程中,切实发挥物理实验教学分析在高中实验教学分析中的重要作用。
关键词:高中物理;实验分析;课堂教学;教学设施
一、实验分析在高中物理教学中的必要性和优越性分析
相对于初中物理而言,高中物理的研究对象更复杂、概念更抽象、知识跨度更大,对学生的理解能力、逻辑思维能力与抽象思维能力的要求也提高了很多,老师的正确引导成为学生学好物理至关重要的环节。如果没有适当的教法研究和学法指导,学生学习会很吃力,很难掌握知识内容,甚至对知识的理解还会出现偏差或错误,造成认知障碍,从而失去学习物理的兴趣。因此,教师的作用显得尤为关键,作为一个优秀的高中物理教师,除了要有深厚的物理专业知识,还要对物理学科的特点了明于心,有效利用多种多样的教学辅助手段,尽可能地将抽象的概念直观化,将物理规律简单化。利用实验分析的方法恰好符合我们新课改的要求。无论是常规实验、实物模拟实验还是计算机模拟实验,实验过程中对实验方法、实验步骤、实验器材的使用进行细致深入的剖析,以及对实验现象、实验结果的深刻解读是学好、教好高中物理最简单最直接的方法。
二、实验方法的分类及学生能力的培养
高中物理涉及的实验较多,根据实验的性质不同需要用到不同的实验方法;实验的类型有常规实验和非常规实验,常规实验指的是学生提前分组,老师提前准备好实验器材,将实验原理、实验目的、实验注意事项讲得面面俱到,学生在同一时间基本按照同样的步骤完成实验,最后得到相同的结论。主要培养学生在实验方面的观察能力、操作能力。非常规实验分为实物模拟实验和计算机模拟实验,分类根据的是在课堂实践中是否利用到实物器材。实物模拟实验主要指的是利用或者设计一些模型(与原型相似或具有某些共同点),利用模型对原型的规律和过程进行间接的研究;计算机模拟实验,指的是利用多媒体和计算机技术,對一些比较复杂的实验进行直观化的认识和更深刻的印象。无论是实物模拟还是利用计算机模拟,都是常规实验的补充。模拟实验作为一种非常规实验,将实验的教学场景创设成开放、多样的教学情境,学生身处丰富的场景中很容易调动学习物理的好奇心,对非常规问题的解决提高学生解决现实生活中实际问题的能力,令学生对实际生活中遇到的问题更容易理解,增强学生主动积极地认识新事物,使用新方法的个性品质,从而使学生的认知能力、思维能力、动手能力都得到全面培养。
三、实验分析在高中教学分析中的应用
根据课堂教学实践中运用的具体实验方法进行具体分析,对实验目的、实验器材、实验步骤、实验注意事项、实验结论的整体分析之后将学生的个人能力得到一个整体的提升。
1.常规实验方法分析
常规实验方法有很多,例如控制变量法、等效替代法、累积法、放大法等,掌握多种实验方法会具体问题具体分析是教学过程中培养学生分析能力的重要途径。
控制变量法是指在实验中或实际问题中,常有多个因素在变化,造成规律不易表现出来,这时需要先控制一些物理量不变,依次研究某一个因素的影响和利用。如气体的性质、压强、体积和温度是同时变化的,我们可以分别控制一个状态参量不变,寻找另外两个参量的关系,最后再进行统一。欧姆定律、牛顿第二定律等都是用此方法。
2.非常规实验方法分析
非常规实验应用于常规实验无法解决的情况下,类似于器材、场地限制无法在课堂开展的实验,如气体压强的概念理解实验,怎样将微观的、抽象的概念具体化是模拟实验要呈现在学生面前的;另一种情况是实验现象不够直观、明显的实验,如静止在桌面上的物体受到支持力是因为桌面受到挤压产生了形变,但桌面、玻璃等刚性物体的形变不像弹簧、橡皮筋等弹性材料那样直观,常规方法无法让学生观察到桌面的形变。这个时候我们应该采用怎样的方法来让学生看到桌子的形变呢?这正是激发学生学习兴趣的时候,学生集思广益、热烈讨论之后,老师提供一种方法是用激光器射出的光束照在桌面上的平面镜,经反射后照到天花板上,当收压到桌面上,并不需要多大力,就能看到天花板上的光点明显的移动,从而直观地看到桌面的形变。学生恍然大悟,兴趣盎然,对以后的新问题也会自己追求。还有一种情况是由于安全性问题无法解决的实验,如核聚变、牛顿第三定律的实验。
总之,物理教学过程中,通过对实验教学分析可以提高学生的建模概念,引起学生兴趣,激发学习潜能,提升解决实际问题的能力。
参考文献:
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新课程·教师2017年11期