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高三物理实验教学效果策略

1“换”器材,“改”方案

物理实验比较灵活,不同的实验可以用同样的实验器材,而同一个实验又可以用不同的实验器材,设计出不同的方案。在实验教学中,要让实验方案有变化,教师给学生变换一下器材并让学生尝试自主设计方案,在此过程中激发学生思考,促进学生对实验原理本质的理解,并在设计、完善方案时,师生的交流过程中激起思维的火花。探究外力做功与物体动能变化关系的实验,高一新课选用的器材和实验主要步骤如表1中的方案1。高三实验教学不妨给学生提供气垫导轨、光电门、数字计时器、滑块、重物等器材,引导学生设计方案和实验步骤,最终得到表1中的方案2。完成实验方案设计之后,可让学生比较两个方案的优劣,在比较中思考。通过比较,学生对实验原理理解得更透彻,实验误差分析水到渠成。方案1的优点:计算简单,取材方便;缺点:操作不易,平衡摩擦力难度较大,容易出现平衡摩擦力角度不够或者角度过大;计算速度的时候需要找一段点迹均匀的点,找点和测量不准容易带来误差。方案2的优点:操作容易,测量比较准确;缺点:用悬挂重物的重力代替滑块不准确,重物的重力大于滑块的合外力。这样比较对促进学生知识的理解和思维发展有很大的帮助,实验教学的目的顺利达成。

2“加”器材,选方案

高三实验教学时,教师可以根据情况,给学生的器材比原来高一、高二新课教学时多一些。学生设计实验方案时,首先面临器材选择的难题,其次选择不同的器材可设计不同的实验方案,又面临实验方案的选择。当面临选择的时候,会引发学生深入地比较与思考,对学生融会贯通原理与方法大有益处。在测量电源电动势及其内阻的实验中,通常给出的器材有电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电源,用这些器材可设计出图1所示的电路。高三的实验教学可在上述器材的基础上增加电阻箱、单刀双掷开关、定值电阻R1和R2,让学生设计尽可能多的方案,进行误差分析,并对比几个方案的优劣。学生就可以在教师的引导下设计出图2、图3、图4所示的实验电路图。VASV图1测量电源电动势及其内阻实验电路图(1)图2测量电源电动势及其内阻实验电路图(2)AVR1R2S1S2图3测量电源电动势及其内阻实验电路图(3)图4测量电源电动势及其内阻实验电路图(4)让学生在有多余器材的情况下设计实验方案,具有挑战性,往往不是一步到位的,也不可能每个学生都能设计出所有可能的实验方案。教学中教师应重视师生之间的沟通,及时发现学生的错误,及时给学生帮助,避免打击学生的学习热情。教师要及时引导学生发现思考错误,纠正错误,使方案得到完善。教师也要重视生生之间的交流,让学生在互助中,尽可能多地完成实验方案设计,学生在互相促进中达成学习目标。最后,教师再综合学生设计的所有方案,让学生比较方案的优劣,对实验方案作出选择。这样的实验教学过程,充分尊重了学生的主体地位,有利于激发学生的学习主动性和探究的热情。

3“缺”器材,创方案

有些中学实验,如果缺少部分器材依然能够完成。对这样的实验,教师在高三组织实验教学时,给学生的器材可以“缺”。让学生在缺少器材的情况下想办法设计新的实验方案。这更能体现师生的智慧,也更能充分发挥学生的学习主观能动性,会有很好的教学效果。例如,在验证力的平行四边形定则的演示实验中,高一新课教学时,采用两个弹簧测力计来完成。在高三复习教学中,不妨只给学生一个弹簧测力计,让学生来设计方案。经过教师的引导,师生共同设计出如下方案:1.将图钉固定在木板上的A点,将橡皮筋一端与两个细绳套栓接于同一结点,橡皮筋另一端套在图钉上;2.把两细绳套中的一条与弹簧秤连接,然后同时拉这两条细线(一只手直接拉细绳套,另一只手通过弹簧秤拉细绳套),把橡皮筋和细绳套的结点拉伸到O点,记下O点的位置、两细绳的方向及弹簧秤的示数F1,如图5所示;3.放回橡皮筋,将弹簧秤连接到另一根细绳套上,再同时拉这两条细绳,且两条细绳位于上一步中记录下来的方向上,仍然把橡皮筋与细绳套的结点拉伸到O点,读出弹簧秤的读数为F2;4.松开拉细绳的手,用弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋,仍然把结点拉到O点的位置,记下细线的方向和弹簧秤的读数F';5.作出F1、F2、F'的图示,以F1、F2为邻边作平行四边形,对角线为F;6.比较F和F',如果二者大小基本相等,方向基本相同,则平行四边形定则成立。ABCO图5验证力的平行四边形定则实验示意图通过对原来实验器材、实验方案的改变,把原来教材上一次测出F1、F2变成分两次完成,多了一次等效替代,让学生对本实验中的等效替代的思想有了更深刻的认识,取得很好的教学效果。这样的变化能更好地激活学生的思维,激发学生的学习兴趣。

参考文献:

[1]郑青岳.“设计实验方案”教学的几种策略[J].教学月刊(中学版),2011(5):62.

作者:朱小勇 单位:江苏省如东高级中学

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