高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析和探究方法

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1、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探析和探究方法物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是物理學(xué)科的特點(diǎn)，是物理課堂教學(xué)的重要方式和基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)對(duì)學(xué)生形成物理概念，建立物理定律，培養(yǎng)觀察能力、動(dòng)手能力和提髙科學(xué)素養(yǎng)有著重要的、不可替代的作用。新課程的實(shí)施，為我們帶來(lái)了新的理念、新的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)內(nèi)容也發(fā)生了較大的變化，作為物理教師要在思想上要髙度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從方式方法上改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從評(píng)價(jià)的角度強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，按照新課程性質(zhì)的要求，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，了解科學(xué)研究的方法，增強(qiáng)創(chuàng)新的意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的

2、興趣與熱情，形成交流與合作的良好習(xí)慣，養(yǎng)成科學(xué)求是的態(tài)度，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。所謂物理實(shí)驗(yàn)，就是根據(jù)確立的實(shí)驗(yàn)課題及猜想（實(shí)驗(yàn)的目的），運(yùn)用一定的儀器、設(shè)備，創(chuàng)造或控制特定的條件，確定實(shí)驗(yàn)的原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案，排除偶然、次要的因素的干擾，使某一主要的物理現(xiàn)象發(fā)生或重演，獲得科學(xué)事實(shí)，從而進(jìn)一步檢驗(yàn)、發(fā)展物理理論。在教學(xué)中的要求和功能則不同，教學(xué)中應(yīng)從實(shí)驗(yàn)的內(nèi)在價(jià)值出發(fā)，有所側(cè)重的培養(yǎng)學(xué)生六種能力（課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)專題的能力要求）,為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要走出每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都必須按照科學(xué)探究的七過(guò)程進(jìn)行的誤區(qū)，科學(xué)有效的確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。技能訓(xùn)練型實(shí)驗(yàn)主要是訓(xùn)練學(xué)生掌握基本

3、物理儀器調(diào)整、使用方法及其注意的事項(xiàng)，主要突出使用儀器的規(guī)范化訓(xùn)練，使學(xué)生正確的應(yīng)用儀器進(jìn)行測(cè)量、觀察和讀數(shù)。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)看儀器說(shuō)明書并學(xué)會(huì)使用儀器的能力。測(cè)定性實(shí)驗(yàn)主要用來(lái)測(cè)量某些物理量或物理常數(shù)。測(cè)定性物理實(shí)驗(yàn)總是根據(jù)一定的物理原理進(jìn)行測(cè)量，因此，組織該類物理實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵的問(wèn)題是使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的原理或基本公式，確定待測(cè)量和相關(guān)量之間的關(guān)系，以及如何進(jìn)行測(cè)量。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)物理規(guī)律之后進(jìn)行的，其目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理規(guī)律的正確性，加深對(duì)物理知識(shí)的理解和訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能。它要求學(xué)生必須正確的理解所驗(yàn)證的物理規(guī)律的內(nèi)容和使用條件、明確實(shí)驗(yàn)的目的和方法。由于實(shí)驗(yàn)中不可避

4、免的會(huì)出現(xiàn)誤差，因此，必須向?qū)W生說(shuō)明誤差的允許范圍，在誤差的范圍之內(nèi)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就可以認(rèn)為與物理規(guī)律相符合，不能要求實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和理論結(jié)果完全一致。探究性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)習(xí)物理規(guī)律之前進(jìn)行的，也可以稱為探索性實(shí)驗(yàn)，其目的是讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，分析、歸納、總結(jié)出物理規(guī)律，或按照提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析論證、評(píng)估、交流與合作的步驟探究物理規(guī)律，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，感悟物理規(guī)律的形成過(guò)程，掌握探究自然規(guī)律的思想方法。制作和裝配性實(shí)驗(yàn)是為了鞏固和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)際操作技能、技巧。常見幾種重要實(shí)驗(yàn)方法1、

5、等效替代法等效替代法是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題采用等效方法，將其變換成理想的、簡(jiǎn)單的、已知規(guī)律的過(guò)程來(lái)處理，常可使問(wèn)題的解決得以簡(jiǎn)化。因此，等效法也是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法。如在''驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)中，要求用一個(gè)彈簧秤單獨(dú)拉橡皮條時(shí)，要與用兩個(gè)彈簧秤互成角度同時(shí)拉橡皮條產(chǎn)生的效果相同一一使結(jié)點(diǎn)到達(dá)同一位置0,即要在合力與分力等效的條件下，才能找出它們之間合成與分解時(shí)所遵守的關(guān)系一一平行四邊形定則；在“碰撞中的動(dòng)量守恒”實(shí)驗(yàn)中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；畫電場(chǎng)中等勢(shì)線分布時(shí)用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)；驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)調(diào)節(jié)木板傾角，用重力

6、的分力抵消摩擦力的影響，等效于小車不受阻力等等。3、控制變量法：在高中物理中的許多實(shí)驗(yàn)，往往存在著多種變化的因素，為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變，依次研究某一個(gè)因素的影響，最典型的例子是《驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律》的實(shí)驗(yàn)，我們研究的方法是：先保持物體的質(zhì)量一定，研究加速度與力的關(guān)系：再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系，最后綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質(zhì)量之間的關(guān)系；在研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中，先控制電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系，再控制電壓一定，研究電流和電阻的關(guān)系。4、放大法在現(xiàn)象、變化、待測(cè)物理量十分微小的情況下，往往采用放大法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放

7、大對(duì)象的不同，放大所使用的物理方法也各異。如游標(biāo)卡尺、放大鏡、顯微鏡、示波器等儀器都是按放大原理制成的。在《測(cè)定金屬電阻率》實(shí)驗(yàn)中所便用的螺旋測(cè)微器：主尺上前進(jìn)（或后退）0.5毫米，對(duì)應(yīng)副尺上有5n個(gè)等分，實(shí)際上是對(duì)長(zhǎng)度的機(jī)械放大；許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長(zhǎng)的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來(lái)。5、累積法：將微小量累積后測(cè)量求平均的方法，能減小相對(duì)誤差。實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。例如，在《用單擺測(cè)定重力加速度》實(shí)驗(yàn)中，需要測(cè)定單擺周期，用秒表測(cè)一次全振動(dòng)的時(shí)間誤差很大，于是采用測(cè)量30-50次全振動(dòng)的時(shí)間t,從而求出單擺的周期t