论文部分内容阅读
摘 要： 高中物理实验教学是学生感知信息的重要途径，没有很好的感知，不可能有真正的认识，物理实验教学，不仅能帮助学生理解和掌握物理概念和物理规律，更能培养学生动手操作能力、观察能力、思维能力和创新能力。物理学家丁肇中说过：实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。
关键词： 高中物理；实验教学；探索；验证；方法
新课程物理实验以探究教学为重点，注重问题情境的创设、主张以小组形式来引导学生通过实验方法来获得知识和技能，实验教学的重要性不言而喻。
一、实验激发兴趣，探索物理规律
实验以操作为主，具有趣味性，能积极调动学生的各种感官参与到实验中来，从而让学生在做中学，学中做，对知识的学习和技能的掌握是主动生成的过程，效率更高。当学生从传统的“听课”转入到“验课”的模式中来，学习兴趣得到激发，兴趣转化为一种内驱力去促使学生主动的学习，在直观实验的演示下，学习内容变得形象化，更有利于学生的理解。
高中物理教学中，教师要注重以实验为基础来引导学生去探索物理规律，从而让学生“知其所以然”，形成科学的物理观。如为验证“互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则”以“木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等”为实验器材，通过用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。（实验如图一）如此，学生对互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则不是在教师的单纯讲授下获得，而是通过自主的实验来进行验证。实验中，学生动手实践，动脑思考，对该规律的理解便更为深刻。
二、实验验证规律，突破重难点
物理规律的获得还需要实验的验证，学生通过教师的指导来对物理实验进行操作，实质上就是对物理规律的验证过程。而物理教学的重难点整合需要教师指导学生用实验来进行验证，为此，实验对突破教学重难点，验证物理规律的作用不可忽视。
如在“匀变速直线运动的加速度”教学中，教学重点是研究物体的运动，难点是匀变速直线运动的加速度的规律探究。如果单纯的靠理论的讲解来让学生背诵、记忆，学生不但感觉到枯燥、乏味，对匀变速直线运动的加速度的变化规律也无法获得直观的理解。为此，教师以“小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺等”实验器材来带领学生测定匀变速直线运动的加速度。通过打点定时器来了解物体运动的情况，再由纸带判断物体做匀变速直线运动，最后由纸带来求物体运动加速度（①用“逐差法”求加速度；②用v-t图法求得物体加速度。）（实验如图二）
不难看出，物理实验不但能让学生对物理实验进行验证，还能让教学的重难点得到突破，提高课堂的教学效率。
三、注重方法的应用
在物理实验教学中，方法是尤为重要的，物理本身就是一门精确化的学科，但在实际的教学中，很多物理规律又无法通过直观的判断来进行，于是，方法就成了抽象和具体的纽带。在教学中，常见的方法有：
（一）转换法
即在保证实验效果同样的条件下，将抽象的转换为直观的，将复杂、困难的转换为简单的，能用物理测量工具进行测量的方法。
如为测量一个物体的质量，此时有一电力转换器的输出电压正比于受压面的压力，如图三所示，测量时先调节输入电压，是转换器空载时输出电压为0，然后在其受压面上放上物体，就能测得该物体的质量成正比的输出电压U。此时，物体的质量无法直接获得，但此时提供的器材有力电转换器、砝码（质量为m0）、电压表、滑动变阻器、干电池、开关、导线，于是教师可以引导学生设计出如图四的电路，然后调节滑动变阻器，让力电转换器的输出电压为0，将砝码放在力电转换器上，记录输出电压U0，将物体放在力电转换器上，测出输出电压U。于是就得到：U0=km0g，k=U0/m0g，再由U=kmg得到m=m0U/U0从而获得物体的质量。
（二）比较法
即通过在一定条件下的实验中研究对象的相互比较来得到对象之间的关系（相同和差异）。如在“自由落体”教学中，为了让学生明白1.自由落体是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，当空气阻力可以忽略时，物体的自由下落才能叫做自由落体运动；2.自由落体中的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相等的；3.自由落体是一种理想状态下的运动过程。但如果直接将上述结论告诉学生，学生无法理解，于是教师选了了以下实验：1.一个五分硬币和一张和硬币同等大小的纸片做落体运动；2.一颗石子和与石子同样重的纸片；3.一样的两张纸片，一张伸展开，一张为团；4.五分硬币和同硬币一样的纸片但此时捏为团。经过实验，学生观察，教师的引导，然后讨论，学生最终获得结论。在这个实验中，学生通过对物体重力、质量、空气阻力等因素的比较分析，得到的实验结论更为真实、可信，也更易被学生理解和接受。
（三）控制量法
在物理实验中，总存在多个变量，我们采用控制量变的方法来让多个变量的问题变成多个单因素变量，实验中，通过改变其中一个变量而控制其余几个变量的不变，从而研究他们之间的关系的方法被称之为控制量法。在高中物理实验教学中，控制量法经常用于单摆、电阻定律等实验。
如在电阻定律教学中，通过同种材料情况下，S一定时，改变L、L一定时，改变S来测R，再通过不同材料L、S一定时，来测R的实验，利用伏安法得到1、同种材料，S一定时，R和L成正比，而L一定时，R和S成反比，最后得出结论：R=ρL/S。
在电阻定律的教学中，首先是通过猜想电阻R和长度L、横截面积S、材料和温度之间的关系，然后进行理论推导和实验探究，以控制量法来等到电阻R和长度L成正比、与横截面积S成反比的关系，最后教师在引导学生来进行应用证明。
总体说来，在物理实验教学中，实验是学生学习的基础，是掌握知识的一种手段，而科学的实验法是为了提高效率的途径。教师在实验教学中，一方面要带领学生进行正确的实验，同时也要注重引导学生从实验转向理论认识，最后进行应用，这样才是实验的目的。
关键词： 高中物理；实验教学；探索；验证；方法
新课程物理实验以探究教学为重点，注重问题情境的创设、主张以小组形式来引导学生通过实验方法来获得知识和技能，实验教学的重要性不言而喻。
一、实验激发兴趣，探索物理规律
实验以操作为主，具有趣味性，能积极调动学生的各种感官参与到实验中来，从而让学生在做中学，学中做，对知识的学习和技能的掌握是主动生成的过程，效率更高。当学生从传统的“听课”转入到“验课”的模式中来，学习兴趣得到激发，兴趣转化为一种内驱力去促使学生主动的学习，在直观实验的演示下，学习内容变得形象化，更有利于学生的理解。
高中物理教学中，教师要注重以实验为基础来引导学生去探索物理规律，从而让学生“知其所以然”，形成科学的物理观。如为验证“互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则”以“木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套，弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器等”为实验器材，通过用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果（即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的平行四边形定则。（实验如图一）如此，学生对互成角度的两个共点力的合成的平行四边形定则不是在教师的单纯讲授下获得，而是通过自主的实验来进行验证。实验中，学生动手实践，动脑思考，对该规律的理解便更为深刻。
二、实验验证规律，突破重难点
物理规律的获得还需要实验的验证，学生通过教师的指导来对物理实验进行操作，实质上就是对物理规律的验证过程。而物理教学的重难点整合需要教师指导学生用实验来进行验证，为此，实验对突破教学重难点，验证物理规律的作用不可忽视。
如在“匀变速直线运动的加速度”教学中，教学重点是研究物体的运动，难点是匀变速直线运动的加速度的规律探究。如果单纯的靠理论的讲解来让学生背诵、记忆，学生不但感觉到枯燥、乏味，对匀变速直线运动的加速度的变化规律也无法获得直观的理解。为此，教师以“小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺等”实验器材来带领学生测定匀变速直线运动的加速度。通过打点定时器来了解物体运动的情况，再由纸带判断物体做匀变速直线运动，最后由纸带来求物体运动加速度（①用“逐差法”求加速度；②用v-t图法求得物体加速度。）（实验如图二）
不难看出，物理实验不但能让学生对物理实验进行验证，还能让教学的重难点得到突破，提高课堂的教学效率。
三、注重方法的应用
在物理实验教学中，方法是尤为重要的，物理本身就是一门精确化的学科，但在实际的教学中，很多物理规律又无法通过直观的判断来进行，于是，方法就成了抽象和具体的纽带。在教学中，常见的方法有：
（一）转换法
即在保证实验效果同样的条件下，将抽象的转换为直观的，将复杂、困难的转换为简单的，能用物理测量工具进行测量的方法。
如为测量一个物体的质量，此时有一电力转换器的输出电压正比于受压面的压力，如图三所示，测量时先调节输入电压，是转换器空载时输出电压为0，然后在其受压面上放上物体，就能测得该物体的质量成正比的输出电压U。此时，物体的质量无法直接获得，但此时提供的器材有力电转换器、砝码（质量为m0）、电压表、滑动变阻器、干电池、开关、导线，于是教师可以引导学生设计出如图四的电路，然后调节滑动变阻器，让力电转换器的输出电压为0，将砝码放在力电转换器上，记录输出电压U0，将物体放在力电转换器上，测出输出电压U。于是就得到：U0=km0g，k=U0/m0g，再由U=kmg得到m=m0U/U0从而获得物体的质量。
（二）比较法
即通过在一定条件下的实验中研究对象的相互比较来得到对象之间的关系（相同和差异）。如在“自由落体”教学中，为了让学生明白1.自由落体是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，当空气阻力可以忽略时，物体的自由下落才能叫做自由落体运动；2.自由落体中的不同物体，在同一地点从同一高度下落的快慢是相等的；3.自由落体是一种理想状态下的运动过程。但如果直接将上述结论告诉学生，学生无法理解，于是教师选了了以下实验：1.一个五分硬币和一张和硬币同等大小的纸片做落体运动；2.一颗石子和与石子同样重的纸片；3.一样的两张纸片，一张伸展开，一张为团；4.五分硬币和同硬币一样的纸片但此时捏为团。经过实验，学生观察，教师的引导，然后讨论，学生最终获得结论。在这个实验中，学生通过对物体重力、质量、空气阻力等因素的比较分析，得到的实验结论更为真实、可信，也更易被学生理解和接受。
（三）控制量法
在物理实验中，总存在多个变量，我们采用控制量变的方法来让多个变量的问题变成多个单因素变量，实验中，通过改变其中一个变量而控制其余几个变量的不变，从而研究他们之间的关系的方法被称之为控制量法。在高中物理实验教学中，控制量法经常用于单摆、电阻定律等实验。
如在电阻定律教学中，通过同种材料情况下，S一定时，改变L、L一定时，改变S来测R，再通过不同材料L、S一定时，来测R的实验，利用伏安法得到1、同种材料，S一定时，R和L成正比，而L一定时，R和S成反比，最后得出结论：R=ρL/S。
在电阻定律的教学中，首先是通过猜想电阻R和长度L、横截面积S、材料和温度之间的关系，然后进行理论推导和实验探究，以控制量法来等到电阻R和长度L成正比、与横截面积S成反比的关系，最后教师在引导学生来进行应用证明。
总体说来，在物理实验教学中，实验是学生学习的基础，是掌握知识的一种手段，而科学的实验法是为了提高效率的途径。教师在实验教学中，一方面要带领学生进行正确的实验，同时也要注重引导学生从实验转向理论认识，最后进行应用，这样才是实验的目的。