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众所周知,物理学是由实验和理论两部分组成,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础,物理学则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括。所谓“物理”,就是通过“物”——物理实验引入物理概念,研究物理规律。即以“物”喻出“理”的本质,以“物”明了“理”的内涵,以“物”揭示“理”的真谛。
一、物理实验有助于概念的理解
概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死记硬背。在引入有些新概念时,如能用趣味性实验开头,不但能激起学生的兴趣,唤起他们强烈的求知欲,还能在脑海中产生更深刻的印象。如:大气压强概念的引入,可以演示了这样两个实验:
(1)演示马德堡半球实验。
(2)演示试管自动上升实验:将粗试管装满水后,再将较细的空试管插入粗试管里一半深处,当试管倒置后,学生看到细试管在粗试管中缓缓上升,甚感兴趣。在演示过程中,全体学生疑窦丛生,兴致很高,都想知道是什么给半球这么大的力,是什么使试管自动上升。学生处在一种欲知而不能的状态,教师可自然地引入新概念——大气压强。
运用实验不但能够对概念有深刻的印象,更可以对概念深化理解,避免出现片面性。例如:讲完液体内部压强公式之后,根据学生对这个公式出现的偏见,设计实验来帮助学生纠偏扶正。由于在《液体的压强》引入的时候有“液体因为受到重力作用,所以对容器底要产生压强”这句话,学生对此有片面理解,认为液体的压强必跟液体的总重有关。为此,我设计了这样一个实验。在塑料袋内灌满水后,小心地抓住袋口提起来,塑料袋不破。然后把袋内水倒出一半至空水槽,把乳胶管一端紧紧地接在塑料袋里,把水槽内的水灌满乳胶管,水槽仍有余水,把漏斗位置升高到一定程度,可看到塑料袋被水压破。从而生动地说明了液体的压强只跟液体的密度和深度有关,与总重和体积无关。
二、物理实验有助于规律的掌握
物理规律(包括定律、定理、原理、法则和公式等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务。在物理学的建立和发展过程中,物理实验既是归纳物理规律、产生物理假说的实验基础,也是验证物理预言和物理假设的主要依据,并且物理学科学理论的根本手段,实验则是认识物理规律的基础,又是学习物理学的基本方法。例如:在讲《二力平衡》一节中,自制一个正方形硬纸片,如图
放置,以硬纸片为研究对象,说明硬纸片处于静止状态时,F1、F2是平衡力。然后由实验研究二力平衡的四个条件。对于两个力在同一直线上和作用在同一物体上这两个条件初中学生掌握不好,对此我对实验做了如下处理:转动硬纸片,保持F1、F2大小相等、方向相反、在同一物体上但不在同一直线上,松手后硬纸片不平衡而发生转动;硬纸片静止后,用剪刀沿对角线剪开硬纸片,纸片不再平衡,钩码掉到了地上。学生在笑声中自然理解了二力平衡的条件。
三、实验可以巩固学生对物理知识的掌握
每个实验都包含着相关的物理知识,实验的实施过程就是对知识的再现和再学习过程。通过一些课上课下的实验,学生能够更进一步加深理解物理知识与物理规律,提高学习效率。
在学习光的直线传播后,我让学生课下用罐头盒做小孔成像实验,绝大多数同学课后都有制作,而且收获还不小,学生不仅从实验中知道了小孔成像的原理,而且观察到了成像的性质,更让人惊喜的是,很多同学还通过自己的探究得出了像的大小与烛焰到孔的距离以及盒的大小(屏到孔的距离)关系的结论,为后面的凸透镜成像实验的教学打下了良好的基础;在变阻器的教学之后,要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验,来加深滑动变阻器原理的理解,有的学生还设计出了能将灯泡完全调灭的电路,更好的理解了部分短路的规律;“音调可变的哨子”的制作可以让学生明白音调与振动快慢(空气柱长度和粗细)的关系;自制不倒翁来理解稳度与重心高度以及底面积大小的关系,明白不倒翁不倒之谜;“筷子提米”实验学生在做的时候不太好把握,有的学生将实验进行了改进,用纸杯、细沙、粗糙木棒(一次性筷子)很好的完成了这个实验,更进一步的理解了摩擦力与压力和粗糙程度的关系。实验不仅提高了学生的动手动脑能力,而且还可以有效地帮助学生巩固所学知识,突破学习中的难点,并消除学生对知识的模糊或错误认识,加深对物理知识的理解。
总之,实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础,而表象的感性材料的获得,在很大程度上依赖于物理实验。物理实验教学能使学生学会学习,开发智力提高素质, 增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人材提供一个可行的方式方法。让我们在教学中不断创新,敢于试验,大胆改革,提高我们的物理教学水平。(责任编辑:张华伟)
一、物理实验有助于概念的理解
概念是对客观事物本质属性的抽象和概括,要正确地理解概念,就必须引导学生找出概念的本质属性,让学生真正理解概念的内涵和外延,从而正确地掌握概念,切不可只进行文字说明,让学生死记硬背。在引入有些新概念时,如能用趣味性实验开头,不但能激起学生的兴趣,唤起他们强烈的求知欲,还能在脑海中产生更深刻的印象。如:大气压强概念的引入,可以演示了这样两个实验:
(1)演示马德堡半球实验。
(2)演示试管自动上升实验:将粗试管装满水后,再将较细的空试管插入粗试管里一半深处,当试管倒置后,学生看到细试管在粗试管中缓缓上升,甚感兴趣。在演示过程中,全体学生疑窦丛生,兴致很高,都想知道是什么给半球这么大的力,是什么使试管自动上升。学生处在一种欲知而不能的状态,教师可自然地引入新概念——大气压强。
运用实验不但能够对概念有深刻的印象,更可以对概念深化理解,避免出现片面性。例如:讲完液体内部压强公式之后,根据学生对这个公式出现的偏见,设计实验来帮助学生纠偏扶正。由于在《液体的压强》引入的时候有“液体因为受到重力作用,所以对容器底要产生压强”这句话,学生对此有片面理解,认为液体的压强必跟液体的总重有关。为此,我设计了这样一个实验。在塑料袋内灌满水后,小心地抓住袋口提起来,塑料袋不破。然后把袋内水倒出一半至空水槽,把乳胶管一端紧紧地接在塑料袋里,把水槽内的水灌满乳胶管,水槽仍有余水,把漏斗位置升高到一定程度,可看到塑料袋被水压破。从而生动地说明了液体的压强只跟液体的密度和深度有关,与总重和体积无关。
二、物理实验有助于规律的掌握
物理规律(包括定律、定理、原理、法则和公式等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务。在物理学的建立和发展过程中,物理实验既是归纳物理规律、产生物理假说的实验基础,也是验证物理预言和物理假设的主要依据,并且物理学科学理论的根本手段,实验则是认识物理规律的基础,又是学习物理学的基本方法。例如:在讲《二力平衡》一节中,自制一个正方形硬纸片,如图
放置,以硬纸片为研究对象,说明硬纸片处于静止状态时,F1、F2是平衡力。然后由实验研究二力平衡的四个条件。对于两个力在同一直线上和作用在同一物体上这两个条件初中学生掌握不好,对此我对实验做了如下处理:转动硬纸片,保持F1、F2大小相等、方向相反、在同一物体上但不在同一直线上,松手后硬纸片不平衡而发生转动;硬纸片静止后,用剪刀沿对角线剪开硬纸片,纸片不再平衡,钩码掉到了地上。学生在笑声中自然理解了二力平衡的条件。
三、实验可以巩固学生对物理知识的掌握
每个实验都包含着相关的物理知识,实验的实施过程就是对知识的再现和再学习过程。通过一些课上课下的实验,学生能够更进一步加深理解物理知识与物理规律,提高学习效率。
在学习光的直线传播后,我让学生课下用罐头盒做小孔成像实验,绝大多数同学课后都有制作,而且收获还不小,学生不仅从实验中知道了小孔成像的原理,而且观察到了成像的性质,更让人惊喜的是,很多同学还通过自己的探究得出了像的大小与烛焰到孔的距离以及盒的大小(屏到孔的距离)关系的结论,为后面的凸透镜成像实验的教学打下了良好的基础;在变阻器的教学之后,要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验,来加深滑动变阻器原理的理解,有的学生还设计出了能将灯泡完全调灭的电路,更好的理解了部分短路的规律;“音调可变的哨子”的制作可以让学生明白音调与振动快慢(空气柱长度和粗细)的关系;自制不倒翁来理解稳度与重心高度以及底面积大小的关系,明白不倒翁不倒之谜;“筷子提米”实验学生在做的时候不太好把握,有的学生将实验进行了改进,用纸杯、细沙、粗糙木棒(一次性筷子)很好的完成了这个实验,更进一步的理解了摩擦力与压力和粗糙程度的关系。实验不仅提高了学生的动手动脑能力,而且还可以有效地帮助学生巩固所学知识,突破学习中的难点,并消除学生对知识的模糊或错误认识,加深对物理知识的理解。
总之,实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础,而表象的感性材料的获得,在很大程度上依赖于物理实验。物理实验教学能使学生学会学习,开发智力提高素质, 增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人材提供一个可行的方式方法。让我们在教学中不断创新,敢于试验,大胆改革,提高我们的物理教学水平。(责任编辑:张华伟)