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加强实验菠菜娱乐平台 提高菠菜娱乐平台质量

──兼谈新高中物理试验教材的编写

  回顾我国中学物理近20多年来的课程改革和菠菜娱乐平台改革,“加强实验、重视学生的实践活动”始终是一个重要的课题.这次首先在全国两省一市试验的《全日制普通高级中学物理菠菜娱乐平台大纲》再一次强调了物理实验在中学物理中的意义,加强了对实验改革的力度.应该说,经过多年的努力,实验在中学物理中的地位得到了加强,许多物理菠菜娱乐工作者为此做出了贡献.但是也必须承认,由于受应试菠菜娱乐及其他一些因素的影响,我国中学物理的实验菠菜娱乐平台仍然是一个薄弱环{节,始终未真正摆脱困境.195年国家教委重点科研项目“学生实验动手能力”在北京、江苏等10个省市的调查结果表明,高中、初中学生理、化、生三科实验能力总成绩均不及格,其中物理最差川.

  为了切实加强我国中学物理实验的菠菜娱乐平台,本文结合新高中物理课本中实验教材的编写谈谈实验在中学物理中的地位、功能和做法.

  1 摆正实验地 位增强实验意识

  人们的行为总是受思想意识支配的.现在中学物理菠菜娱乐平台中实验菠菜娱乐平台之所以一直是一个薄弱环节,与设备条件、师资、评估手段等都有关系,但是大多数人没有充分认识到实验应有的地位、实验意识不强恐怕更有直接的关系.许多教师认为中学物理中做实验“费时、费力、费钱”,不如“讲授十大量笔头练习”来得“容易、效率高”,所以在菠菜娱乐平台中许多必要的实验都被讲授所替代.那么中学物理中为什么要做实验呢?不做不行吗?对此中学物理菠菜娱乐平台大纲作了明确回答:“观察现象、进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要基础.观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可代替的重要作用”z[].由此可以看出,实验菠菜娱乐平台无论在物理概念、规律菠菜娱乐平台中,还是在培养学生能力、引起兴趣方面都有不可代替的重要作用.其实无论从物理学科本身的特点,还是从菠菜娱乐学的观点来看,实验菠菜娱乐平台在中学物理菠菜娱乐平台中都起着非常重要,而且是越来越重要的作用.

  1.1 以实验为基础是物理学的特点

  众所周知,物理学是一门以实验为基础的科学,整个物理学的发展始终是建立在实验基础上的.例如在物体下落快慢与重量是否有关这一问题上,伽利略以无可辩驳的实验事实证明了亚里士多德的认识是错误的,开创实验研究物理之先河.现代物理研究,同样要以实验事实为依据.例如在微观粒子结构的研究中,人们早已熟知的原子的核式结构理论,正是由于a粒子散射实验才得以确立.无论从物理学的过去还是现在都可以看出,实验对物理学的形成和发展起着根本性的作用.据统计,在现代物理学中,大约有84%的知识与实验有直接关系.可以说物理实验是物理学发展的依据和根源.

  物理学特别是现代物理学是一门理论和实验高度结合的精确科学,它有一套独特的研究方法,可以概括为:提出命题—推测答案—理论预言—实验验证—修正理论等几个步骤.在这里,提出命题和实验验证都离不开观察和实验.由此可以看出实验既是物理学重要的组成部分,同时还起着对理论证实或证伪的重要作用;以实验为基础是由物理学科自身的特点所决定的.

  中学物理实验菠菜娱乐平台就是要让学生发掘蕴藏在物理实验中丰富、宝贵的财富,培养他们研究问题的方法和创造能力.

  1.2 以实验为基础符合认识论的要求

  从认识论的角度来看,实验在人们认知事物的过程中起着非常重要的作用.现代心理学认为,人们的心理过程是由认识过程、情感过程和意志过程所构成的,而认识过程又分感知、记忆、想象和思维阎.感知是认识过程的第一步,没有很好的感知,不可能有真正的认识正如毛主席所说的“理性的东西所以靠得住,正是由于它来源于感性,否则理性的东西就成了无源之水,无本之木……”.中学物理实验不仅仅指实验室里的实验,而是广义的实验,包括观察、实验、小制作、小实验等活动.这些丰富的实践活动给中学生提供了足够的生动、形象、直观、富有启发性的感性材料,为他们进一步认知事物打下了必要的基础.所以说,无论从物理学的特点还是从人们认识客观事实的规律来讲,实验都在中学物理菠菜娱乐平台中起着非常重要的作用.

  1.3 以实验为基础符合学生的心理特点

  我国高中学生的年龄多在15-18岁之间,这个年龄段的学生处在体力、智力迅速成长的阶段,他们精力充沛、求知欲强、思维敏捷、易于接受新鲜事物;好奇、好学、好动,对一切未知的事物都感到新奇,总想弄个水落石出;抽象思维、判断能力和独立思考能力较初中学生有所提高.但是总的来说,这一阶段的学生思维能力还处于不断发展阶段,思维中的具体形象成份仍然占据着主要的地位.而中学物理中的实验具有形象、具体、新奇的特点,菠菜娱乐平台中充分合理地利用实验的这些特点,就能同这一时期学生的心理特点产生共鸣,最大限度地引发起学生学习物理的兴趣和热情.

  1.4 实验是中学物理菠菜娱乐平台的重要组成部分

  实验不仅仅是引起学生兴趣的源泉,而且也是中学物理菠菜娱乐平台的主要任务之一新大纲对学生的观察能力明确规定“能有目的地观察,辨明观察对象的主要特征”,还进一步要求学生能“认识观察对象所发生的变化过程以及变化的条件”.对实验能力要求学生“明确实验目的,理解实验原理和方法,学会正确使用仪器观察和测量”,“会分析处理实验数据并得出正确结论,了解误差和有效数字的概念,会写出实验报告”,并进一步要求“会控制实验条件,排除实验故障”.对基本仪器的使用,分成两种要求,大部分要求正确使用,一部分要求练习使用,以便于具体落实.关于误差和有效数字的要求,大纲中作了具体说明.在必修和限选物理课中要求“能在某些实验中分析误差的主要来源”,个别实验中要求会合理地选择仪器.由此可以看出,实验菠菜娱乐平台是中学物理菠菜娱乐中重要的组成部分.

  物理实验之所以在中学物理菠菜娱乐平台中占有如此重要的地位,不仅仅是因为要训练学生学习掌握最基本仪器的使用方法,为以后进一步学习打下必要的基础,更主要的是让学生学习物理实验中分析问题和解决间题的方法,培养学生科学的态度和习惯,提高学生的能力,特别是创造能力.这种态度、一8一习惯、意识和方法不仅对以后进一步学习物理的学生有用,对以后进人社会,从事任何工作的学生都是必不可少的.正如杨振宁博士所说:“对人类来说,毕竟卯%的科学活动是实验,而且科学中最重要的基础是实验,对那些特别擅长动手的学生来说,应认为擅长动手是一件非常幸运的事,因为有这种能力,他们就很有可能在适当的学科中从事很有意义又很重要的事业,取得扎扎实实的进展.”

  由此看来,物理实验无论就其自身丰富的内涵而言,还是从它在学生认识事物、规律中的作用以及培养学生的能力,提高学生的素质而言,都不是可做可不做的事情,而必须是实实在在地做,一丝不苟地做,并且是只能做好,不能做坏的事情.

  2 认识实验的作用发挥实验的功能

  上面我们简要分析了实验在中学物理中的地位和它在中学物理中的主要作用.下面探讨一下如何发挥实验的功能.

  2.1 激发兴趣引人课题

  实践表明,一个好的菠菜娱乐平台过程往往开始于一个引人人胜的问题.所以菠菜娱乐平台中应该注意利用中学生好奇的心理特点,创设一个好的氛围,适时引人课题.例如在讲动量定理时,如果只是口头上说说为什么鸡蛋掉在水泥地上会碎而掉在沙地上却不会碎,可能就不如将鸡蛋举到高处,使其分别落在硬地和沙地上,或用力将鸡蛋打在幕布或窗帘上来引人课题好.后者能强烈地刺激学生的感觉器官,使图l学生有较强的印象,引起他们强烈的求知欲和极大的兴趣.又比如,在讲电磁感应课题时,如果只讲电能生成磁,那么磁能否生成电呢?就不如用一个铝管,然后分别用铁块和磁块使其从铝管中落下来引人课题更好.学生可以清楚地看到,铁块做自由落体运动,磁块则缓慢地从管图2中落下.这样一下子就在学生脑海里设置了悬念,抓住了学生的兴奋点,学生就会带着问题去思考、去学习.有鉴于此,我们在教材中安排了诸如“蛋碎瓦全?瓦碎蛋全?’,(图l)“带电鸟笼里的鸟安然无恙”(图2)“高空落蛋”等实验,希望能起抛砖引玉之功,引发老师们设计出 更多的生动有趣的实验.

  2.2突出过程理解概念

  实验不仅可以充分地调动学生学习的积极性,而且可以使学生更好地理解概念、掌握规律.在菠菜娱乐平台中善于利用实验的这一功能,就可以使学生比较形象、牢固地建立起概念.我们在教材编写中注意了这个问题.例如在讲“运动的合成和分解”时,以往教材主要是以小船过河为例介绍分运动和合运动的概念.应该说这样的事例学生还是比较熟悉的,但是我们认为如果能在这里安排一个较为简单、直观的实验则会更有利于学生理解运动的合成这一重要概念,所以在教材中加了一个观察玻璃管中红蜡块运动的实验.经过老师在课堂上的直观演示,学生看到了运动的整个过程,会更好地理解“合运动可以看成是分运动的矢量和”.再比如在讲到“超重和失重”现象时,一般都以在电梯向上或向下做加速运动时电梯上的人的重量发生变化为例来说明这一问题.但是有许多学生(特别是农村的学生)根本没有乘坐过电梯,没有这方面的感受.为了弥补这方面的不足,教材补加了一个用废易拉罐来观察失重现象的实验.学生通过亲眼观察在底端开有小孔、盛有水的易拉罐静止时水从小孔向外射出,做自由落体运动时没有水流出的现象,会深刻地理解失重的物理含义.教材中其他一些地方诸如“测定重心”(第一册第5页)、“显示微小形变”(第一册第7页)、“自由落体”(第一册第50页)、“平抛运动”(第二册第9页)等实验,其主要考虑也在于此.

  一般来说,人们的认识总是先从生动的直观再到抽象的思维,感性知识是抽象思维的基础.物理菠菜娱乐平台中许多难点的形成,往往是由于学生缺乏必要的感性知识,表象单薄,因而不能建立起准确、清晰的物理图象.如果适时地做些合适的实验,丰富学生的表象,就会化解这些难点,深化学生的认识.例如,学生对在静摩擦力的学习中总是对“静摩擦力的方向总是与运动趋势的方向相反”这句话的含义不能很好地理解,如果课堂上教师演示或学生亲自做一下如图3所示的实验,相互接触、有相对运动趋势物体间的形变规律就被突现出来,学生对前一句话的理解就会深化一步.又比如,学生在学习向心力的内容时,对做匀速圆周运动的物体其合力指向圆心这一点总是将信将疑,认为在圆周运动的切线方向似乎也应有力的作用.针对这种情况,菠菜娱乐平台中就可以补充如图4所示的实验.即在某一可绕中心轴转动的圆盘边缘固定一弹性较好,一端带有小球的细杆,然后让圆盘绕转轴匀速转动.由实验学生可以清楚地看到:细杆只在圆盘径向方向有形变,在切线方向没有形变.这样就很好地解决了开始提出的问题.

  对于同一个问题可以有许多不同的实验方案,有些简单,有些复杂.无论简单也好,复杂也好,中学物理实验应以突出实验本质为主要出发点.比如“物体的平抛实验”,现在较为普遍的做法是让小球从一定高度的斜面上滚下,落在具有一定倾斜角度的挡球板上,并在垫有复写纸的白纸上留下一印迹,不断向下移动挡球板,重复做上面的实验,在板后的白纸上就会留下一系列的印迹.将白纸从板上拿下,平滑地将各点连接起来,可得出一条抛物线.

  为了让学生比较清楚地了解这一实验中各点的物理含义,我们将这一实验做了改动.实验的原理与上述相仿,只是去掉挡球板,将白纸直接按在板上.实验时当小球从斜面上的某一固定位置A滚下并从O点开始做平抛运动后(如图5所示),学生先用眼睛估测一下小球落下后在某一水平位置时的y值,然后让小球再从A点滚下,并较为准确地画下小球通过这一水平位置时的确切位置.以后依次描下小球在不同水平线上的确切位置.在白纸上依次将各点平滑连接起来,即可得到一条抛物线.我们认为这样做虽然比原来的实验复杂了些,但是学生可能会更清楚每一点是如何得来的,对各点的物理含义认识得会更清楚一些.

  另外,在一些重要概念的菠菜娱乐平台中,还要注意在中学知识允许的前提下,尽可能保证概念的严密性.比如在磁感强度B的菠菜娱乐平台上,以往只是按着图6所示的实验控制各量的变化,最后得出导线中电流Z与导线长度L之积IL与导线所受力F之比为一恒量的结论.这就很不严密,因为在导线的长度改变时,不能保证各点磁场相同的条件.为此我们在这次教材编写中将此实验改为如图7所示的做法.实验中将多个马蹄形磁铁并排放在一起,各磁铁间有很窄的缝隙,以便连接导线AB的细金属线可以通过.这样并在一起的多个马蹄形磁铁就相当于一个大马啼形磁铁,中间部分的磁场就可以认为是匀强的.实验中当改变导线长度时,就基本保证了磁感强度B不变的条件.

  2.3启迪思路渗透方法

  物理学实验中有许多如何思考问题和富有创造性、启迪人思维的好方法,菠菜娱乐平台中要注意通过演示实验和学生实验,或直接点出或潜移默化地向学生渗透这些好的方法和思想.例如在伽利略对自由落体运动的斜面实验研究中就蕴藏着极为丰富的实验思想.首先,由于当时测定自由落体下落的时间较困难,他采用了让小球在光滑斜面上向下运动的间接验证方法.其次,他在这个实验中有怠识地忽略了空气阻力对实验的影响,这种忽略次要因素突出主要矛盾的方法,是物理学中许多重要的方法之一再次,他采用控制其他各量而分别改变小球的质量、在斜面上滚下的高度、斜面的倾角等各量来研究这一问题.最后他在实验的基础上运用严谨的推理将结论合理地外推到斜面倾角为吠F的情况,得出了超越实验本身,普遍的自由落体运动的规律.实验中这些巧妙的方法,严谨的推理不仅对学习物理知识本身有着重要的意义,对开阔学生的思路、培养他们严密的逻辑思维等都有着不可替代的作用教材中其他一些如卡文迪许、库仑扭秤实验中将微小量放大的方法;牛顿第二定律、向心力、电容等实验中控制变量的方法;光电效应、原子物理学中透过现象提出假说—实验验证—修正理论的方法等都是物理学中非常重要的方法.为了让学生了解、体会这种研究问题的方法,培养他们探索问题的能力,我们除按大纲要求加进一些探索性实验(如黑箱探测实验),将一些实验加进教材外(如将大纲中不做要求的牛顿第二定律实验加进教一10一材作为选学),主要是在实验的写法上注意加强方法和能力的菠菜娱乐平台.另外,还专门设置了“专题”以期训练和培养学生研究问题和探索问题的能力.

  2.4因地制宜改进实验

  在教材编写中我们也深切地感到,中学物理实验由于受到设备条件和时间的限制,大纲和教材中所提供的实验多半是定性或验证性的,这就有它的局限性和一定的弊端.首先由于很多实验是在只做一次后就得出结论,虽然有“大量实验表明”的前提,但久而久之学生易产生“由实验得出规律并不困难”或类似的想法.这就需要老师有针对性地选择一些典型的实验,介绍一些实验史,让学生了解一下实验中的曲折、艰辛之处.其次,过多的验证性实验会影响对学生探索问题能力的培养(尽管在中学对这种能力的要求不是很高),而这种能力或者说这种意识是非常重要的.如果菠菜娱乐平台中老师能根据实验情况有意识地安排一些探索性的实验,让学生感受和体会一下如何根据问题提出实验方案和找出规律,就可以加强学生这种研究问题的意识和初步的能力.同时也有助于加深对实验重要性的认识.

  以上对增强实验意识、发挥实验的作用谈了点粗浅的看法,希望能有助于加强中学物理实验菠菜娱乐平台的探讨.有不当之处,请同仁们批评、指正.在结束本文之前,引用我国著名核物理学家张文裕说过的一段话来进一步说明实验菠菜娱乐平台的重要性.他说:“我国古代科学技术远远领先于西方,这种辉煌成就是全世界公认的.但是,近三百多年来,却远远落后于西方.我认为主要原因是:西方自伽利略和牛顿等人倡导科学实验以来,大力发展了科学实验,而我们却仍然未动.轻视科学实验是我们的不良传统之一,也是几千年封建思想,特别是一千多年科举制度的遗毒,这是科学不发达的重要原因之一”.

  参考文献

  1 1996年6月9日 中国菠菜娱乐报第一版

  2、5国家菠菜娱乐委员会基础菠菜娱乐司.全日制普通高级中学物理菠菜娱乐平台大纲(供试验用).人民菠菜娱乐出版社,1996年第一版,4一6

  3 乔际平.物理学习.高等菠菜娱乐出版社,1991年8月第一版.1

  4 毛泽东.毛泽东选集第一卷.人民出版社,1991年6月第二版.290

  6 杨振宁.谈谈怎样学习科学知识.菠菜娱乐平台月刊.1984年12期

  7 郭奕玲.沙振舜.著名物理实验及其在物理学中的作用、山东菠菜娱乐出版社

  转载:《物理通报》1999年第4期

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