劉紅菊
摘要:實(shí)驗(yàn)試題是學(xué)生在高考中容易失分的地方,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是教師教學(xué)的難點(diǎn)。本文通過(guò)深究課本,吃透原理;活學(xué)活用,聯(lián)系原理;課堂滲透,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)及自己動(dòng)手,重在平時(shí)這四方面來(lái)談?wù)劯咧形锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)。
關(guān)鍵詞:吃透原理;聯(lián)系原理;增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí);重在平時(shí)
對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō),物理課程是他們?cè)诟咧懈杏X(jué)最難學(xué)的學(xué)科之一,而高中物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)更是成了他們學(xué)習(xí)困難中的“高原”。針對(duì)上述問(wèn)題,筆者有以下幾點(diǎn)教學(xué)體會(huì)。
一、 深究課本,吃透原理
高考試題的一個(gè)重要特征就是源于課本而又高于課本。以2004年天津高考題22題為例,雖然是一道高考試題,但是如果我們仔細(xì)回味,就會(huì)發(fā)現(xiàn)第二冊(cè)課本的實(shí)驗(yàn)八《把電流表改裝為電壓表》,就是這一高考題在課本中的原型。如圖1所示,課本中該實(shí)驗(yàn)采用的是半偏法的實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量電流表的內(nèi)電阻,在該實(shí)驗(yàn)中,課本敘述了以下幾方面內(nèi)容:⑴實(shí)驗(yàn)的“比較法”原理。在電阻箱的電阻與待測(cè)電流表并聯(lián)的情況下,二者的電流相同時(shí),那么電流表的電阻就等于電阻箱的電阻。⑵只有在電路的總電阻基本不變的情況下,才會(huì)有上述結(jié)果。而由于并聯(lián)電阻箱后,總電流改變,從而產(chǎn)生誤差。⑶為了減小誤差,也就是電路總電流不變,要求滑動(dòng)變阻器阻值比較大,同時(shí)對(duì)應(yīng)著電源的電動(dòng)勢(shì)也要適當(dāng)選大一些。
同樣,2005年的江蘇高考題12題仍然是同類(lèi)問(wèn)題,只不過(guò)把課本上的半偏法換成了偏轉(zhuǎn)三分之二。如果課本上的實(shí)驗(yàn)原理能吃透,知其所以然,這兩道題就會(huì)迎刃而解。
俗話(huà)說(shuō),舉一還要學(xué)會(huì)反三。如圖2所示,電路與半偏法類(lèi)似,也是一種測(cè)量電流表內(nèi)電阻的方法。由于這種測(cè)量方法兩次都要使電流表達(dá)到滿(mǎn)偏,所以叫“全偏法”,不同的是,圖2中B元件是一只電阻箱。首先,閉合電鍵K1,調(diào)整電阻箱B讀數(shù)為R1,使得電流表滿(mǎn)偏;再閉合電鍵K2,若將電阻箱B調(diào)整為原來(lái)示數(shù)的1/2,然后調(diào)整電阻箱A使得電流表重新滿(mǎn)偏,讀出此時(shí)電阻箱A的示數(shù)R0,在電源內(nèi)電阻不計(jì)的情況下,電流表內(nèi)電阻Rg=R0,由于這種測(cè)量方法兩次都是使電流表達(dá)到滿(mǎn)偏,所以叫“全偏法”。
二、 活學(xué)活用,聯(lián)系原理
以2007年江蘇高考試卷13題為例,很多學(xué)生找不到試題的切入點(diǎn)。那么,在課堂上和學(xué)生探討此題時(shí),他們對(duì)此題的感悟是什么呢?⑴思維不嚴(yán)密,物理知識(shí)沒(méi)有完整的結(jié)構(gòu)框架,就進(jìn)入不了物理知識(shí)的殿堂;如果沒(méi)有做到物理過(guò)程一清二楚,物理過(guò)程弄不清就會(huì)存在解題的隱患。⑵不會(huì)把圖像和該題對(duì)應(yīng)的原理相聯(lián)系,解題思路太窄。在本題中審清圖像是解題的關(guān)鍵,本題給出的是滑塊的位移時(shí)間圖像,且圖像是不對(duì)稱(chēng)的。很多學(xué)生不知道把物理圖像還原為物理過(guò)程,進(jìn)一步聯(lián)系物理原理。⑶沒(méi)有扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。物理的計(jì)算要依靠數(shù)學(xué),對(duì)學(xué)好物理來(lái)說(shuō)具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)知識(shí)太重要了。有很多的物理實(shí)驗(yàn)、物理規(guī)律都是在數(shù)學(xué)的支撐下才得以發(fā)現(xiàn)和完成的。對(duì)于本題,如果學(xué)生平時(shí)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的話(huà)可以采用數(shù)學(xué)方法,這類(lèi)圖像是兩個(gè)拋物線(xiàn)方程的結(jié)合,通過(guò)解拋物線(xiàn)方程,答案馬上就會(huì)浮出水面。
為此,為了避免被動(dòng)地、盲目地應(yīng)付實(shí)驗(yàn),就要學(xué)會(huì)化被動(dòng)為主動(dòng)。平時(shí)要有意識(shí)地對(duì)物理實(shí)驗(yàn)多思考、細(xì)比較,培養(yǎng)思維能力??鬃诱f(shuō)過(guò):“學(xué)貴有疑,小疑則小進(jìn),大疑則大進(jìn)”。疑是學(xué)習(xí)的開(kāi)端、思維的動(dòng)力。在物理學(xué)習(xí)中,結(jié)合已有知識(shí),進(jìn)行巧妙設(shè)疑,多動(dòng)腦、多質(zhì)疑、多解疑,才能真正弄清物理概念、規(guī)律的內(nèi)涵和外延,并能提高表述能力和邏輯思維能力。對(duì)教材上的各種結(jié)論,不僅要善于從正面提出問(wèn)題,還要善于反向思考、逆向思維,只有平時(shí)注意物理知識(shí)、規(guī)律的分析和素材的積累,在遇到實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí),才會(huì)巧妙地化語(yǔ)言為過(guò)程,化抽象思維為形象思維。還原實(shí)驗(yàn)本質(zhì),挖掘物理?xiàng)l件,應(yīng)用平時(shí)所學(xué)的物理原理和已有的知識(shí)框架,有目標(biāo)、有步驟地分解題目,就可以做到游刃有余。
三、 課堂滲透,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)
物理知識(shí)吃不透,與學(xué)生在頭腦中不能建立起正確的模型有重要的關(guān)系?,F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)設(shè)施很完備,多媒體技術(shù)也得到了很廣泛的應(yīng)用。如果能夠有效利用這些手段,對(duì)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的提升有很大幫助。所以能夠在教學(xué)中用實(shí)驗(yàn)演示就比口頭敘述好。同樣,實(shí)驗(yàn)中不易觀(guān)察的現(xiàn)象在多媒體技術(shù)的模擬實(shí)驗(yàn)中可以得到補(bǔ)充。如“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn),在學(xué)生觀(guān)察實(shí)驗(yàn)時(shí),看不到電子,我們就可以利用課件在課上演示,學(xué)生頭腦中的模型一下子就能建立起來(lái)了。再如,講解“波的形成和傳播”這一知識(shí)時(shí),如果采用多媒體課件對(duì)物理過(guò)程逐步演示,許多無(wú)法想象出來(lái)的過(guò)程就可以在學(xué)生的頭腦里建立起來(lái)。當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)過(guò)程是使學(xué)生認(rèn)識(shí)升華的過(guò)程,我們不能用多媒體完全取代實(shí)驗(yàn)操作,否則就違背了實(shí)驗(yàn)本身科學(xué)性的特點(diǎn)。
四、自己動(dòng)手,重在平時(shí)
現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,青少年的智慧與能力就出在他們的手指上。勤動(dòng)手、勤操作,幫助學(xué)生提高動(dòng)手能力,提高實(shí)驗(yàn)技能。而且在操作中,觀(guān)察、操作、思考相結(jié)合,在做中學(xué),既能學(xué)到探索物理知識(shí)的方法,也為學(xué)生提供了施展才能的平臺(tái)。
可以采取的具體措施有:⑴由學(xué)生操作一些演示實(shí)驗(yàn)。比如,在講授新課“向心力和向心加速度”時(shí),教師就可以把演示儀器擺放在桌上,提問(wèn):向心力的大小可能和什么因素有關(guān)系呢?誰(shuí)能想出好辦法做給大家看看?這樣講授這節(jié)課時(shí),學(xué)生能夠積極參與,不僅活躍了課堂氣氛,又是鍛煉他們動(dòng)手動(dòng)腦的好時(shí)機(jī);不僅對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行了研究,還對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了滲透——控制變量法,教學(xué)效果自然會(huì)好很多。⑵經(jīng)常以活動(dòng)小組為單位做研究性實(shí)驗(yàn)。高中物理課程中有很多研究性學(xué)生實(shí)驗(yàn)、研究課題實(shí)驗(yàn)等。如“探索彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”、“研究彈簧振子的周期與小球質(zhì)量的關(guān)系”等。在這些研究性實(shí)驗(yàn)中,既能使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中學(xué)到物理,又能在實(shí)驗(yàn)中活躍他們的思維,鍛煉動(dòng)腦動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。⑶抓住有利條件,布置課題,提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。如調(diào)查研究“家用電器的發(fā)展伴隨的能量問(wèn)題”。在這樣的調(diào)查中,學(xué)生發(fā)揮他們的觀(guān)察力、分析能力,不僅研究了物理現(xiàn)象,學(xué)生的認(rèn)識(shí)也得到了增長(zhǎng),同時(shí)也培養(yǎng)了他們的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。
因而,從學(xué)生在高考試題中答題出現(xiàn)的誤區(qū)、盲區(qū)來(lái)看,反映出教師在基礎(chǔ)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒(méi)有做到位。只有在教學(xué)中把感性思維和理性思維相結(jié)合,功在平時(shí),在面對(duì)高考試題時(shí)才會(huì)有備而無(wú)患。