中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改革與創(chuàng)新

◇　福建　吳木財(cái)

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中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改革與創(chuàng)新

◇福建吳木財(cái)

物理學(xué)科要求對(duì)客觀事物具有實(shí)事求是的精神,要求必須尊重客觀事實(shí),避免主觀臆斷，所以在日常教學(xué)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)中的細(xì)微現(xiàn)象,抓住要點(diǎn),追根尋源，如此才能通過(guò)物理的表象，抓住物理規(guī)律的本質(zhì)．

正常的教學(xué)過(guò)程離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),教師除了完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)外,有時(shí)還需設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)．設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),一般有3個(gè)目的: 1)為完善實(shí)驗(yàn)體系,填補(bǔ)空白的實(shí)驗(yàn)．如設(shè)計(jì)“浮力產(chǎn)生原因”的演示實(shí)驗(yàn)、“研究溶化和凝固”的分組實(shí)驗(yàn)、“研究電阻大小因素”的分組實(shí)驗(yàn)等．2)為改善課本中規(guī)定實(shí)驗(yàn)的演示效果．如設(shè)計(jì)“焦耳定律”的演示實(shí)驗(yàn)、“聲音在真空中不能傳播”的演示實(shí)驗(yàn)、“聲音能在液體中傳播”的演示實(shí)驗(yàn)等. 3)與新的教育理論、教育體系相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．如設(shè)計(jì)“探究光的反射定律”“彈簧的伸長(zhǎng)與外力的關(guān)系”的分組實(shí)驗(yàn)等．

“興趣是最好的老師”,興趣是產(chǎn)生動(dòng)機(jī)的重要條件,學(xué)生只有對(duì)學(xué)習(xí)對(duì)象產(chǎn)生了興趣,才能提高學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性．物理實(shí)驗(yàn)具有直觀、真實(shí)、形象和生動(dòng)的特點(diǎn),能激發(fā)矛盾,使學(xué)生注意力高度集中．如若教師不是將實(shí)驗(yàn)用于歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論,而是創(chuàng)設(shè)情景,發(fā)現(xiàn)不足,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,這恰恰是教學(xué)的精彩之處．

物理實(shí)驗(yàn)器具大部分都是教學(xué)儀器廠生產(chǎn)的，基本上可以滿(mǎn)足日常教學(xué)的需要,但在具體教學(xué)過(guò)程中，為了追求更好的實(shí)驗(yàn)效果或者營(yíng)造更加親切的物理情景,教師也可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要,用學(xué)生身邊的文具、家中或生活中隨手可找到的廢棄材料拼湊制作實(shí)驗(yàn)器材．這樣,不但可以展開(kāi)隨堂小實(shí)驗(yàn)使學(xué)生參與物理教學(xué)過(guò)程,做到師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)器具的不足,讓學(xué)生多觀察、多思考，還能讓學(xué)生懂得物理實(shí)驗(yàn)并不神秘,用身邊的“瓶瓶罐罐”就可以研究深?yuàn)W的物理知識(shí)．當(dāng)然,我們也可以應(yīng)用先進(jìn)的電子設(shè)備和多媒體軟件等高科技手段完成一些實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的改革與創(chuàng)新．

在山東版高中物理《必修2》中第3章第1節(jié)“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”中，教材用了較大篇幅介紹了運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性,而運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性卻只字未提．實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性與等時(shí)性都是運(yùn)動(dòng)的合成與分解過(guò)程所遵守的原則．有必要幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)清楚．下面是筆者應(yīng)用信息技術(shù)，設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以此彌補(bǔ)課本實(shí)驗(yàn)的不足，幫助學(xué)生加深對(duì)運(yùn)動(dòng)等時(shí)性的理解.

演示實(shí)驗(yàn):通過(guò)運(yùn)動(dòng)軌跡測(cè)定合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性．

實(shí)驗(yàn)器材: 頻閃照相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、AdobePremiere6.5視頻處理軟件、多媒體操作平臺(tái)．

實(shí)驗(yàn)過(guò)程: 1)將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程——紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，即合運(yùn)動(dòng)(此實(shí)驗(yàn)是研究“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”部分內(nèi)容普遍采用的實(shí)驗(yàn)，在此不再詳述)，同時(shí)用頻閃照相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)拍攝下來(lái)．

2)在AdobePremiere6.5視頻處理軟件中導(dǎo)入頻閃照相機(jī)中的靜態(tài)頻閃照片與數(shù)碼攝像機(jī)中的影片,將靜態(tài)照片作為背景,制作出一個(gè)合二為一的視頻．

3)將合二為一的視頻導(dǎo)入AdobePremiere6.5視頻軟件中,改變視頻時(shí)間軸,讓學(xué)生能通過(guò)對(duì)紅蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的比較,判斷出合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．

以上實(shí)驗(yàn)過(guò)程通過(guò)多媒體展示臺(tái)展示在學(xué)生面前,使學(xué)生切實(shí)感受用高科技手段處理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,一則讓學(xué)生體驗(yàn)到教師為教學(xué)做出的努力,二則讓學(xué)生知道研究物理規(guī)律并不一定要照本宣科,只要能說(shuō)明物理問(wèn)題、研究出物理規(guī)律各種方法我們都可以嘗試．

我們國(guó)家正在不斷加強(qiáng)中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改進(jìn),加強(qiáng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察的轉(zhuǎn)化．如促進(jìn)測(cè)試技術(shù)和裝置不斷更新和提高，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量等.這種改進(jìn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科研工作能力和促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)起到了積極的作用．同時(shí)在條件允許的情況下，中學(xué)物理教學(xué)可以嘗試把更高端的研究工作移植到高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去,如有條件的學(xué)校可以進(jìn)行如“低溫等離子體放電管發(fā)光光譜的檢測(cè)”等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．通過(guò)這些有效嘗試，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的興趣，使他們更加積極投入到課堂教學(xué)中來(lái)，同時(shí)讓他們感受科技的力量，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)態(tài)度.另外，教學(xué)過(guò)程中我們還要提倡實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性和開(kāi)放性,如對(duì)某些傳感器件、數(shù)字轉(zhuǎn)換電路和光學(xué)組件進(jìn)行剖析并進(jìn)行有效組合,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中讓學(xué)生參與部分設(shè)計(jì)與制作,使學(xué)生能夠深刻理解這些器件、電路和光路所能實(shí)現(xiàn)的功能和作用．

總之，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革與創(chuàng)新任重而道遠(yuǎn)，需要所有教師、學(xué)生和社會(huì)力量的共同努力，做到充分挖掘?qū)W生的想象力,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力．

福建省光澤縣第一中學(xué))