文档介绍：高中物理实验的改进与开发
[摘要]:物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理实验在物理教学中有着举足轻重的作用,但在实际教学中,很多传统实验需要我们去改进、去开发。通过长期的教学实践,笔者认为实验的改进可以从实验方法、实验手段、实验设备三个方面进行;实验的开发可以从解决疑难问题,开发课本实验的空白入手。
[关键词]:物理实验改进开发
一、问题提出的背景与意义
物理学是一门以实验为基础的自然科学,一部物理学的发展历史,就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。实验教学是物理学科教学的重要内容,实验教学既是物理知识教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。
但在实际教学中,实验教学并不乐观。主要存在以下几个方面的问题:
1、仪器陈旧、更新慢、区域性差异大。
大部分学校的实验仪器陈旧,区域性差异很明显。一般来说较发达地区实验室配备较好,偏远地区的学校配备较差。像DISLab传感器,一些城市中的学校都已建立了数字化实验室,而下面的学校有些连一套都没有,好一些的有个两三套可以做演示实验。这既与学校的经费、学校的重视程度有关,也与实验员的差异有关,由于信息的相对闭塞导致很多实验员不了解一些实验的改进、新的仪器、新的材料的使用等因素,导致实验器材的更新较慢,比如传感器这一章的教学,需要的电子元件在装备中心订不到,很多学校到现在也没有相关的电子元件,无法进行演示实验,而较为发达的地区到一些电子市场就可以买到。
2、部分实验需要改进、完善
物理书中给出的实验有很大部分实际操作中很难成功,比如牛顿第二定律的演示实验和学生实验,做出来的结果误差很大;比如利用传感器显示电容的充放电,由于电流传感器非常灵敏,很多时候无法成功,原因是电路中受到的干扰较多;比如电场演示库仑定律的实验中,泡沫带电后很快就跑掉。再如电磁感应中切割磁感线时电流不明显,演示旋转的液体时,液体的转动不明显……。像这样的一些实验需要我们教师去改进,去完善。
3、很多实验需要老师自己去开发
物理是实验的学科,很多时候在新课的教学,习题的讲解,难点的突破时,往往没有现成的实验可用,这就需要我们多思考、多动手,去开发一些实验器材。在课程标准中也明确的提出了要求:“教师应该积极开发适合教学的实验项目,充分利用实验资源做实验。鼓励教师将电子计算机等多媒体技术应用在物理实验中,同时提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验。”
综上所述,在物理教学中,对于物理实验的开发和改进是必要的,几年来,笔者一直致力于这方面的探索,本文笔者将就实验的开发和改进谈一谈自己的体会和实践。
二、物理实验的改进
对于实验的改进笔者认为可以从实验方法、实验手段、实验设备三个方面进行。
1、对实验方法的改进
物理实验中很多实验由于原理上存在系统误差,再加上高中实验用到的器材一般不是很精确,导致实验结果误差很大,甚至有一些无法成功,如果我们能够独辟蹊径,从实验方法上进行改进,会取得较好的效果。
案例:在验证牛顿第二定律的实验中,存在系统误差,利用钩码为小车提供恒力,但由于钩码做加速运动,所以绳中的拉力并不等于钩码的重力。a=mg/M a真=mg/(m+M) 只有在M>>m时,a≈a真。但实际实验时,小车的质量200g左右,挂的钩码一般在20g左右,误差很大。笔者在教学时,舍弃了用老