發布時間:2022-03-06 10:56:04
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇物理實驗論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
論文關鍵詞:信息技術 中學物理實驗 素質教育
論文摘要:實驗作為物理研究的基本方法,在學習物理知識,探究物理知識上都顯得十分重要。實驗教學既是物理知識和技能教學的基礎,也是實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。在中學物理教學中,根據不同的教學目的和要求,制定計劃、設計實驗探究掌握物理知識,在實驗教學中加強學生的觀察能力和動手能力的培養,進而提高學生學習的興趣。在信息技術高速發展的今天,應用信息技術教學已備受同學們的喜愛。利用信息技術進行中學物理實驗輔助教學,是許多傳統教育無法比擬的,但應用信息技術完成中學物理實驗教學也不是什么都行,這確實是有利有弊,結合個人多年來的教學實踐,我認為此種教學方式值得推敲和改善。本文通過分析我們在中學物理實驗教育的現狀,如何巧妙應用信息技術進行中學物理實驗教學,應用CAI示范在中學物理實驗中存在的局限性和團難,更好的搞好中學物理實驗教學,推進素質教育發展。
隨著素質教育的推進,國家對基礎教育的重視,實驗教學已得到相應的發展,對實驗教學的重視程度也越來越高,從“普實”工作中可以看出,特別是處在西部的農村中小學。“普實”確實為我們帶來了實驗器具,建立了領導小組專管實驗教學,完善了實驗教學制度。可這些“壇壇罐罐”是些學生玩膩了的東西,沒有新鮮感,巧妙應用信息技術完成中學物理實驗教學可以很好地解決這一問題,并會帶來與傳統實驗教學達不到的教學效果。
在信息高速發展的今天,大力推進素質教育發展,在中小學開展普及實驗教學,讓學生更直觀準確地獲取科學文化知識,利用現代信息技術開展實驗教學更能表現出傳統課堂的教學不足,更能讓學生高效直觀的獲取科學文化知識和方法,下面僅以在中學物理實驗教學中應用信息技術的經驗說明。
一、將現代信息技術與中學物理實驗教學整合
信息技術是CAI理論與實踐的自然演進和發展的產物。它是以$t3g機、多媒體和網絡通訊為基礎的教學。將現代化信息技術融合到中學物理實驗教學中,與中學物理實驗教學有機結合,發揮現代信息技術的優勢,增進中學物理實驗教學效果;另外可以使基礎知識和技能的培養與中學物理實驗教學過程緊密結合起來,讓信息技術真正成為學生學習的工具和獲取知識的手段,從而有效地推進中學物理實驗教學。這順應教育信息化潮流的需要,符合我們“素質教育”的要求,在中學物理實驗教學中巧秒應用現代信息技術還可以優化課堂教學。
二、現代信息技術輔助中學物理實驗教學的優勢
物理學是研究自然界物質結構、物體間的相互作用和物體運動規律的學科。它除傳授知識和技能外,更注重物理思想、方法的啟發。培訓學生理解能力,思維能力及綜合分析能力。物理實驗是進行物理教學的主要手段之一,利用現代信息技術的模擬功能,能夠把一些抽象的理論內容,不易觀察清楚,難于操作的或現實中不可能直接操作的實驗內容,直觀的顯示屏幕上,形成感性的認識,有利于物理概念理解,物理規律歸納總結。
1.運用現代信息技術模擬物理現象不明顯或難以操作的演示實驗。如光的直線傳播、日食、月食,讓學生有清淅的印象,更深人地理解日食和月食的成因,實現教學目標。
2.運用現代信息技術模擬難以直接再現的物理現象。如:電荷的定向移動、磁場磁感線、核爆炸過程(原子核裂變和聚變)、地震等。通過模擬,并在模擬中加入聲音,色彩與之形成對比的環境現象更加逼真,讓學生有身臨其境的感受。還可以加深學生的空間想象力,培養學生抽象思維能力。
3.運用現代信息技術演示在中學物理實驗教學中受設備、地理位置等限制的實驗。如:太空失重、核電站、觀察原子結構。這對學生的理解有一個感性認識的幫助。
4.運用現代信息技術進行實驗教學可能節省資金和能源,彌補農村中學實驗器材不足,減少使用實驗耗材。如在中學電學實驗中,不少同學總會損壞器材,相應還帶來了安全因素。運用現代信息技術實驗不但可以減少損壞器材,還可以增強學生動手能力和實驗信心,培養學生發散思維能力,相應的安全教育工作更是得到加強。
運用現代信息技術演示實驗,可以幫助學生盡快理解實驗結論,防止學生想象力缺乏。如透鏡成像演示,物體沿主軸由遠及近向透鏡移動的過程中像的大小及運動距離變化。運用現代信息技術進行實驗教學學生有了實驗的感性認識。進而進行理性分析,歸納掌握知識和技能。
三、現代信息技術在中學物理實驗教學中存在的局限性
信息技術使用不當,會造成違背客觀規律的后果,使教學效果適得其反。目前在計機輔助中學物理教學實踐中,很大一部分課件是預先設定好的程序來模擬實驗,有的學習課件通過建立教學模型,模擬實驗儀器、儀表和元件,虛擬實驗室,這樣限定了學生進行研究性實驗,使物理實驗失去了探究的作用,沒有體驗實驗,怎能總結經驗?這樣做將不利于激發學生的學習動機,提高學生學習物理的興趣;不利于培養學生的觀察能力,在實驗中需要通過自己的觀察獲取信息;不利于培養學生的思維能力和科研能力,實驗中常出現一些意想不到的現象,解釋這些現象的過程中,思維形式很活躍;還不利于實現因材施教,實驗所涉及的基本概念,實驗原理,設計思想形式多樣,為不同類型的學生提供了發展平臺。如果用計算機的模擬來代替實際的實驗操作,那么物理實驗在教學中應起的作用就無法實現,因為所有的過程都是人為預設的,不會有新的疑問,這不利于素質教育推進,培養的是紙上談兵,做的“理想”實驗。另外現代信息技術還可能造成教師和學生的思維分散,注意力集中不到一塊去等。
現代信息技術只是一種輔助教學工具,不可能完全代替教師的指導作用,也不可能取代實驗探究。我們在設計和設施實驗教學時,要本著開放學生思維、提高學生技能、培養學生的創新意識和嚴謹的科學探究精神。合理利用現代信息技術在物理實驗教學中的優勢 ,提供給學生探究學習的空間,讓學生自主地學習,以提高教學效率,培養新時期的新型人才。
導讀:大學物理實驗作為大學生的一門重要科學實驗課程。教學改革,淺析工科大學物理實驗教學改革。 關鍵詞:大學物理實驗,教學改革 大學物理實驗作為大學生的一門重要科學實驗課程,不僅讓學生受到嚴格的、系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧,更主要的是培養學生嚴謹的科學思維能力和
創新意識,培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力,激發學生科技創新能力[1]。
近年來,各工科院校對物理實驗教學進行了全方位、多層次的改革,取得了一定的成績,但也存在一些問題[2]:一是從教學方法上來看,教師多以“言傳身教”為主,這種“ 填鴨式”教學方法難以激發學生的學習興趣,不利于培養學生的創新能力;二是從實驗內容上來看,驗證性實驗較多、與物理科學的前沿比較接近的實驗較少;三是教學手段、技術與設備落后,計算機輔助教學作用未能得到充分發揮,計算機和網絡技術在教學中的應用程度較低。因此,必須對大學物理實驗的教學內容、教學方法和教學手段進行改革。
1 改進實驗內容
物理實驗教學在不同層次人才培養中的定位、要求和作用應該有所區別。比如,研究型或學術型人才培養與應用型人才培養在物理實驗課程的教學摘要作用。此類實驗應在教師指導下由學生自主完成,并可讓學生嘗試通過方式整理、總結實驗結果。以上三類實驗在大學物理實驗教學體系中應以提高型實驗為主體,三者相輔相成,共同促進實驗教學效果的提高。
2 改革教學方法[2]
首先應在如何引起學生對做實驗的興趣上做文章;其次應在如何提高學生的創新意識和創新精神上做文章。比如,如何在物理實驗教學中鼓勵學生提出問題?如何提高學生在物理實驗中提出問題的能力?
2.1 采用啟發、引導和討論式教學法
對于綜合性實驗和一部分較難的基礎性實驗,為了體現教師的主導作用和學生的主體作用,教師可以采用啟發、引導和討論式教學法。教師可以要求學生進實驗室時必須提交預習報告,內容包括本次實驗的目的、內容和步驟等。然后,教師簡要介紹實驗原理和做實驗時的注意事項,啟發學生思考這次實驗所用的儀器是否還有其他用途。教師在提出問題和分析問題時要盡量調動學生的興趣。讓學生積極思考,主動索取知識。實驗過程中,教師要全場巡視,幫助學生解決在實驗中遇到的共性問題。,教學改革。,教學改革。
2.2 采用探究式教學法
對于設計性實驗,教師最好采用探究式教學法,即教師不介紹設備、 儀器的使用方法,而是讓學生自己閱讀教材和儀器使用說明書,接著由學生集體討論、交流各自的實驗預習報告,介紹實驗方案,匯報測試過程、分析結果,教師再提出問題,啟發學生,并引導學生展開討論,最后完成實驗。,教學改革。這種課堂上的互動不僅能培養學生主動參與、獨立思考、積極探索的精神,為他們終身學習打下良好的基礎,而且能增強學生的競爭意識和進取意識,鍛煉學生的口頭表達能力。,教學改革。
3 引入現代教育技術
3.1利用多媒體技術
利用多媒體技術可以對實驗原理和實驗過程進行生動形象的模擬仿真,利用數據處理和邏輯判斷功能對實驗結果進行分析和預測,將靜態變為動態,使聲音、圖像、動畫、文字有機地組合在一起,增強教學活力,激發學生的學習興趣,改善實驗教學效果。東南大學物理實驗中心針對教學中存在的問題:(1)新的實驗教學體系對教師的要求明顯提高,突顯出了優質教師資源的短缺;(2)難以實現對學生個性化深層次的指導;(3)面向廣大學生全面開放,實際管理操作上有困難,他們構建了信息平臺,引入計算機作為助教,改變傳統實驗教學師生單一交互的局面,建立新型教學關系,創建物理實驗課程“多重交互”教學模式,取得了良好的教學效果。
3.2 建立實驗室物理教學網站
學生可以根據中心提供的網址登錄網站,在網上了解每學期的實驗設置和內容介紹等情況,根據選課規則選擇自己在本學期要做的實驗題目和實驗時間,以便更好地安排時間預習功課。在這一方面,復旦大學物理實驗中心建立的教學網站被學生稱為自己的維基百科,人人參與編輯,靈活、快捷、全開放。2007年7月1日開通以來,點擊量已經突破了380萬次,平均3000次/天,形式改變帶來了互動教學質的變化。
大學物理實驗課程是大學物理教學環節的重要組成部分,對于工科學校而言,物理實驗課程尤其重要。實驗課程具有課堂講授所無法比擬的優勢,直觀性、操作性以及學生在實驗中的主動性、 探索性和創造性,是實驗課程的主要特點。,教學改革。任何學科都不是一成不變的,都必須適應形勢的發展和變化。,教學改革。在信息時代到來的今天,工科大學物理實驗教學需要在實驗內容、教學方式、師資培養等方面不斷改進,才能形成合理的、適合本校特色的大學物理實驗教學體系。
搞好實驗教學是全面提高學生科學素養的重要途徑,也是利用和開發課程資源的表現。怎樣更好地開發和利用實驗資源呢?筆者結合自己實際教學略談三點,希望老師們提出意見。
一、挖掘實驗室資源,提高實驗器材的利用率
1.開放實驗室,增加學生實驗次數。
要充分地開發和利用實驗室的豐富課程資源,必須改變實驗室的封閉式管理狀態,通過建立開放性實驗室鼓勵學生主動利用實驗儀器進行各種探究活動。探究題目可來源于教材或課外習題,根據題目猜想假設、制定計劃、選擇器材、進行實驗、分析論證、評估交流,讓學生自由探究。這一活動對突破教學難點和提高學生探究能力大有裨益。
2.開發實驗器材,力爭做到一物多用。
如何能充分利用實驗室現有的實驗器材,讓實驗器材的性價比更高,這是新課改對實驗老師提出的新課題。在教育教學中,我們開動腦筋,不斷嘗試將實驗室里的器材加以組合或開發,可以讓一個器材完成更多的實驗探究。比如:試管,我們可以充分發揮試管在教育教學中的作用,利用試管探究音調問題。用嘴對著空試管吹,讓其發聲,再在試管中加一些水,再對著試管口吹氣,讓學生去體會聲音的不同,從而去感覺音調;在學氣壓強的時候,可以做“大小試管”的實驗(圖1),讓學生體會大氣壓強的存在。在學習浮力的時候,可以利用試管制作浮沉子(圖2)演示上浮、懸浮、下沉。還可以制作潛水艇模型演示潛水艇原理(圖3);再如:激光筆和平面鏡是用來探究光的反射規律的,我們還可以用它改變光傳播路徑的功能將桌面發生的微小形變加以放大(圖4),使學生看的更清楚。以上實例說明其實只要我們開動腦筋、多思考、充分利用實驗器材,開發更多的實驗,讓實驗器材可以發揮更大的作用。
二、挖掘生活資源,體會生活處處皆物理
1.用身體做實驗。
身體是學生自身的物理實驗資源,每個人都有且不受時間、地點的影響,隨時隨地可以進行。通過切身的體驗更能加深理解所學知識。例如:在研究聲音產生的條件時,可讓學生用手摸自己發聲時聲帶的振動;在學習杠桿的應用時,可讓學生用手拿字典,感受費力杠桿省距離;在研究摩擦力的時候,可讓學生兩手心相對,感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力,感受摩擦力的變化;學習做功改變物體內能時,可讓學生雙手互相搓一搓,體會溫度變化;學習氣體壓強與體積的關系時,讓學生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單,又加深印象,一舉兩得。
[關 鍵 詞] 新課程標準 教育目標 物理實驗 學生心理特點 教師角色變換
[內容摘要] 物理實驗在中學階段物理學習中具有不可獲缺的地位,而在這一重要領地中,物理教師如何發揮其主導地位就顯得異常重要,本文就物理教師在物理實驗中應處的角色進行了探討。
引 言
物理學由實驗和理論兩部分組成,物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動,是進行科學研究的基礎;物理學理論則是人類對自然界最基本、最普遍規律的認識和概括
——《物理課程標準》
“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”。一時間,這句話成了物理教學中的“經驗之談”,也成了部分教師放棄實驗教學的“理論依據”。更有高級一點的教師則通過Flash 動畫“做”實驗,卻絕不動手或親手做演示實驗或指導學生進行實驗,理由是“實驗有風險,可能測不出理想的數據”,而Flash 動畫則不然,一切盡在掌握之中,數據要多理想有多“理想”,畫出的實驗圖像要多好看有多“好看”。省時、省力、省心,三省在手,何樂而不為乎?
以上種種,究其原因,卻是“教育目標”的喪失,或者至少是對當前新《課程標準》規定的育人目標的不理解。
“初中階段要求學生掌握必要的文化科學知識和基本技能,具有一定的自學能力、動手操作能力,以及運用知識分析和解決問題的能力,初步具有實事求是的科學態度、掌握一些簡單的科學方法……”
而初中學生心理特點也決定了科學實驗在這一階段學生中所處的重要地位。
初中生正處于從經驗型抽象邏輯思維向理論型抽象邏輯思維的轉變過程中,經驗型抽象邏輯思維在很大程度上仍然是直接與感性經驗相聯系的,仍然需要由直觀的形象來支持。學生通過自已的親自實驗,就能通過眼觀手動獲得他們所需要的經驗。
鑒于此,初中的物理課程,應在小學開展的一些基于現象的探究活動基礎上,開展教師指導程度不同的具有一定認知能力要求的實驗探究活動,這有助于逐步促進學生認知能力和科學探究能力的進一步發展。
可見,物理實驗課程是符合學生身心發展規律的,物理實驗教學的成功于否,直接關系到學生能力的培養和物理教學的質量。
當然,初中生在實驗中還存在種種問題,如盡管大多數的初中生對實驗有濃厚的興趣,也樂于動手實踐,在實驗中表現得積極主動,但總體上來說,由于受到各方面因素的制約,再加上初中學生實驗能力較低。因此初中物理實驗教學質量往往并不理想。這也是很多教師不愿做實驗的主要原因之一。
如何充分發揮教師的主導地位,讓實驗課堂充滿生機和活力,成為學生能力發展的推進器?就是我們需要多思考的問題。
一、做導游,引導明確目的,弄清原理和方法
導游的任務是為游客提供服務,向導服務、講解服務、處理團隊中的突發事件等,我們這里的導游任務也大同小異,是為學生提供指導,指導學生明確實驗目的,弄清實驗的基本原理和基本方法。
指導學生明確實驗目的,是讓他們做好學生實驗的第一步。所謂“明確實驗目的”即要使學生清楚本實驗要解決什么問題及要達到什么目的。如果實驗目的不明確,不能根據教材要求很好地理解它,則會在實驗時面對眼前的儀器束手無策,此次實驗活動必然“收獲無幾”。也只有明確了實驗目的,才能使自己成為實驗的主人,為實現真正的科學探究打下堅實的基礎。
實驗原理和實驗方法是指導學生完成實驗的根本依據,若不能很好地掌握實驗的原理和方法,做實驗時就沒有了可遵循的原則,當然也多半會在實驗中“事倍功半”。
此過程中,教師作為引導著學生徜徉于知識海洋的導游,既要告訴學生知識的要點,也要讓學生有自我發現的樂趣。既有有組織的指導預習,也應讓學生自主學習與本實驗有關的知識和方法。
二、做工程師,精心設計實驗,細心選取器材
實驗的設計和選材,可是關系到本節實驗課的效率是否高的關鍵因素之一,如何在不長的一節實驗課上盡可能收獲更多的細節,實驗前的精心設計是不可或缺的一步。這就需要作為物理教師的你作一個非凡的工程師,精心設計學生的實驗過程,并根據實驗細心選擇適合當下學生需要的實驗器材。
實驗的設計包含的要素較多,①注重實驗方法;②盡量減小實驗誤差;③設計的步驟科學可行;④符合初中階段學生的認知規律等。
器材的選擇往往被部分教師所忽視,其實:它是實驗設計過程中的異常重要的一環,有時甚至能左右實驗的成敗。
以筆者教學《熔化與凝固》一節為例,其中的一些經驗與教訓很能說明問題。
課前,先確定本節的主線為利用對比法探究晶體與非晶體的熔化、凝固過程中的區別與聯系。
先在10班上時,師生共同學習了熔化、凝固定義后,很自然過渡到熔化、凝固過程中的吸放熱關系及溫度變化規律的探究上來了,共同討論實驗方法時,同學們都認識到物體吸放熱不均勻有可能影響本實驗,不失時機推出“水浴法”及通過不停攪拌等手段來使吸熱均勻。然而“百密一疏”,在冰的選擇上,我采用通常的碎冰(即用錘子將冰塊一一敲碎)裝入大試管,進行實驗,結果卻并不理想。小結如下:①缺少冰在低溫吸熱升溫而物態不變的過程發現;②冰在熔化過程中,雖經不斷攪拌,即溫度卻仍有小幅振蕩;③熔化過程過短(3.5min),不足以在學生中產生強烈印象……
痛定思痛,在3班再上本節課時,我對實驗的器材作了根本改變:①變貯冰保溫瓶單層為“雙層”,在夾層中裝入—10℃的20%酒精,從而可控制實驗時碎冰的初溫達—6℃左右,可讓學生發現晶體固態物質在未達熔點前吸熱升溫 而物態卻并不變化的過程;②變碎冰為霜,使顆粒更細小,受熱更均勻,甚至無需攪拌;③變水浴為空氣浴,即通過冰從空氣中吸熱給冰“加熱”,使冰得以緩慢吸熱。實驗中,經4~5 min后,冰溫度達到了0℃,此后經歷了“漫長”的15min的熔化時間,這期間學生們還發現這些細冰熔化后形成的一個個氣泡在冰水中緩慢上升這一以前老師也未見過的過程,收獲到了許多意外之喜。學生們充分理解了“盤中水冰,冰化水水溫不升”這句話的含義。
怎么樣,工程師的地位不可或缺吧!
三、做主持,啟發思維碰撞,引來百花齊放
學生實驗時,應創造一個相對開放的環境,對其探究內容不過統得過死,否則可能會扼殺了學生的創造性。而開放實驗的結果必然會帶來百花齊放的局面,此時的物理教師更應是一個激情澎湃的主持人,為這一偉大的思維碰撞時刻推波助瀾。以筆者去年上的一節公開課《光的折射》為例,即可見一斑。
我給每位同學準備了一杯熱水(熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路),一只激光手電筒,一張硬白塑料片,一只空塑料杯,一只長吸管等,讓學生在學習了光的直線傳播及光的反射的基礎上,結合自習,自主探究光的折射規律。得到的結論比平時單純由老師演示得出結論要好得多。
實驗討論時,我作為“主持人”,讓同學們廣開言路,各抒已見,結果呢?經統計,本節課,學生探究后,共提出了這樣一些有意義的探究結論參與實驗后的總結交流:①、光從空氣中斜射入水中,改變傳播方向,且偏向法線;②、增大入射角,折射角也隨著增大;③、光從空氣中垂直射向水中時,不改變光的傳播方向;④、光從水中斜射入空氣中時,光的傳播方向改變且偏離法線;⑤、在④結論中,當入射角增大到一定時候,沒有光線進入空氣;⑥、光線在水中也是沿直線傳播的;⑦、光斜射到空杯底某點,慢慢加水后,點向法線方向靠近;⑧、斜射入水中的吸管看上去向上彎折了;⑨、豎直放的吸管從上面看上去在水中的部分好象變短了,而從旁邊看過去,好象變粗了……
在這百花齊放的時刻,聽課者情不自禁為這些可愛的學生的探究精神所感動,相信我們大家都體會到了有一種東西在發生著質的升華吧!
四、做導師,縱論實驗得失,升華實驗成果。
實驗的及時總結,可以說是至關重要的。此時就是作為學生學習上的導師發揮作用的時候啦!
實驗中雖有百花齊放之樂,卻也需“去偽存真、去粗取精”。導師此時的作用可謂“畫龍點睛”,不失時機的點評實驗的得與失可加深對實驗結論的理解和掌握。必要時,你這位導師還應采用更為直觀的方法來幫助學生找尋實驗數據間的聯系。圖像法就是一個不錯的選擇。
用圖像法來描述物理過程具有形象直觀的特點,通過圖像的比較,學生能夠較容易的理解物理過程發現物理規律,這種直觀印象有時能透過事物的本質,誘使人們做更深入的探討,利用圖像法思路清晰可以使得物理問題簡化明了,能起到一般計算法所不能起到的作用,可以使物理概念得到進一步拓展,而且圖像法能將物理學科和其它學科有機地結合起來,啟迪學生的創新意識,培養創造能力,提高學生的綜合能力。而這些都是學生通過自學不可能達到的啊!
教師的這些角色變換,使教師從單純的知識傳授者變為學生學習的促進者、組織者和指導者。而教師也可以在參與指導的過程中吸納新知識,成為學生的學習伙伴,和學生探索新知,建立了新型的師生關系。同時面對新的課題、新的要求,將不斷激勵自己刻苦鉆研,提高自身的專業水平和研究能力。相信到那時,師生們均可在這一和諧氛圍中共同進步,共同成長。
【摘要】物理實驗是蘇科版物理教材的一大特色,而傳統物理實驗教學多側重于實驗的嚴謹性、物理知識的驗證方面,使得實驗器材、步驟、方法被固化。“活動單導學”模式的應用,突顯物理實驗的自主建構特色,增強學生的探究興趣。
【關鍵詞】初中;物理實驗;活動單導學
實驗是物理學科的基礎,也是引導學生探究物理現象,增進學生物理素養的重要途徑。蘇科版物理實驗較多,在實驗教學目標上呈現多維性。既有實驗知識的學習,還有實驗技能的訓練,同時還需要從實驗過程中培養學生的問題意識、猜想能力和探究能力。但傳統的實驗教學被限定于“照方抓藥”的教學格局,脫離實驗教學趣味化、科學化、靈活化。“活動單導學”模式的應用,將貼近學生生活實際經驗作為問題導向,來融入物理實驗原理、實驗設計過程,從而增強學生的實驗興趣。
一、傳統實驗教學設計的弊端與不足
蘇科版物理實驗教學多依據配套的實驗教材,以實驗報告形式進行編排和呈現,讓學生從中探究物理實驗。以“水的沸騰”實驗教學為例,目的是為了讓學生觀察水加熱及沸騰過程中的變化,并從溫度變化中進行填寫表格。其中,實驗裝置及器材選擇較為科學、嚴謹,學生可以調整石棉網高度、酒精燈火焰來進行加熱處理。最后,根據實驗任務,當水溫達到90開始記錄溫度計讀數,然后填寫以時間為橫軸、以溫度為縱軸的平面直角坐標系,來探析水溫與加熱時間的過程變化圖像。從整個實驗編排與設計流程來看,整個實驗教學過程流暢、步驟清晰,學生根據實驗報告來進行觀察、記錄并填寫,即可完成實驗任務。不過,對于物理實驗教學,不能僅僅是照搬實驗過程,其成效并非理想。雖然教師在實驗中也反復強調觀察溫度計的變化、留心燒杯里氣泡的產生、以及聲音的變化,還有杯口的“白汽”現象等等,這些問題于學生而言,并不能很好的理解實驗任務。因此,實驗中的弊病仍然較多。如學生不明確觀察的具體現象,學生不知道應該記錄那些實驗數據,學生不理解如何進行實驗數據分析,如何從數學圖像中來研究物理現象等等。總體來看,對于物理實驗報告的照搬,并不能突出實驗教學的目標和任務,學生也未能從中感受到不同實驗器材、實驗布置的合理性,反而增加了實驗教學的盲目性。
二、以“活動單導學”來構建實驗教學流程
藉由上述疑問,以“探究電路中電流與電壓、電阻的關系”為例,來應用“活動單導學”實驗教學模式。從實驗目標上,首先確立實驗探究活動,引領學生從具體電路中來分析電流、電壓、電阻的關系。其次,細化實驗任務,讓學生明確對“同一段導體”兩端電壓、電流、電阻進行測量,并學會控制變量法的使用;能夠將實驗數據進行填表,并處理,挖掘物理規律;能夠解決實驗中的一些其他疑難問題。再次,設置“活動單導學”實驗步驟,分為三項:第一項為問題假設,設置物理情境,提出問題及假設;第二項為器材選擇與方案設計,結合實驗活動,明確研究對象,并探究實驗方法,如何構建實驗方案,記錄那些實驗數據,如何處理實驗數據;第三項為實驗過程實施;第四項為討論與總結,將實驗數據進行整理,并探究電流、電壓、電阻三者的關系,得出最后結論。另外,圍繞該實驗探究活動,制定實驗數據表格。
三、“活動單導學”教學成效
從“活動單導學”實驗探究模式來看,其目標及所運用的實驗器材、實驗方法依然與實驗配套教材中的實驗報告具有相似性,但在“活動單導學”實驗教學中,學生成為實驗探究的主體,教師從明確實驗任務、設計實驗流程等方面,充分發揮學生的自主性。如利用生活情境的構設,來引出“電流、電壓、電阻”的實驗假設,并讓學生從實驗器材選擇、實驗方案設計中逐步探究,突顯了學生的能動性。同時,在“活動單導學”實驗教學中,我們整個實驗過程分成若干實驗活動,對每個活動都明確了實驗目的,講究實驗過程的階梯性、層次性,逐步引導學生厘清實驗思路,分析實驗現象,拓寬實驗思維,增進實驗探究,推動實驗問題走向實驗目標。所以說,在“活動單導學”實驗設計中,對于問題的假設與思考活動,我們圍繞實驗探究任務進行了細化,也考慮到“跳一跳夠得著”的難度層級化特點,讓學生能夠在每個實驗活動中,可以通過小組協作方式,將自我思考與合作討論應用其中,挖掘學生的實驗體驗,拓寬學生的實驗視野,增強學生在實驗過程中獨立思考,最大限度挖掘實驗教學的作用。“活動單導學”實驗教學模式,教師以“總指揮”角色來貫穿于實驗過程中,而“打仗”任務交由學生自己來完成,每一項實驗任務都好比一場競賽,學生參與實驗活動,設計實驗方案,一旦暴露問題,教師要抽絲剝繭,引導學生破解難題。
當然,針對不同實驗內容,教師也要不斷調整“指揮方案”,對具體的實驗活動進行設置“綱領”,明確實驗探究對象及問題探究的目標,指導學生從實驗數據的觀察、記錄中,按照既定的實驗表格進行填寫,并完成相關數據的分析、處理。特別是在實驗數據的“有效性”篩選上,要構建問題情境,引導學生反思實驗,從實驗現象中對比實驗任務,挖掘實驗數據中的規律,真正發揮物理實驗在學生知識自主建構中的積極作用。
一、將一飲料瓶底部扎幾個細孔,再往飲料瓶中到入適量的水,此時會發現瓶底處有水流出,可以印證液體對容器底部有壓強。繼續迅速把飲料瓶中灌滿水,然后擰緊瓶蓋,這時可觀察到飲料瓶底部并沒有水流出。如果再擰松瓶蓋,又發現水流了出來。這說明是大氣壓作用形成的這一現象。
二、另取一空飲料瓶灌滿水后擰緊平蓋,然后用酒精燈加熱一鋼針。輕輕的在飲料瓶下部側壁燙一細孔(注意燙孔時不要用力擠按飲料瓶)。當扎完小孔后會發現并沒有水流出,在第一個孔的相同高度處,任意位置再燙一個細孔后發現依然沒有水流出來。這是由于大氣壓的作用的結果,并且證明了大氣壓是各個方向都存在的,與液體壓強特點形成對比。之后在前兩個細孔的上方再燙一細孔后,發現下面的細孔向外流水,而上面的細孔不向外流水,并且有空氣從此處進入飲料瓶內上方。如果擰開飲料瓶的瓶蓋會發現三孔都會流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱噴的越遠。
三、再取一飲料瓶灌滿水并擰緊瓶蓋后,把它倒置在盛有足夠多水的玻璃水槽中,在水中把瓶蓋擰下來,抓住瓶子向上提,但不露出水面發現瓶里的水并不落回水槽中。(可以換更高的飲料瓶做“對比實驗”,為托里拆利實驗的引入打好基礎。)還可以在此實驗的基礎上,在瓶底打孔,立刻發現瓶里的水流回水槽中。原因是瓶子內、外均有大氣壓相互抵消,水柱在本身重力的作用下流回水槽。
四、還可以選用易拉罐,拉蓋不要全部拉開,開口盡量小一些。倒凈飲料后用電吹風對罐體高溫加熱一段時間后,把拉口處用橡皮泥封好,確保不漏氣。再用冷水澆在易拉罐上,一會聽到易拉罐被壓變形的聲音,同時看到易拉罐上有的地方被壓癟。說明氣體熱脹冷縮、也證明了大氣壓的存在。
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗是物理的重要研究方法。法拉第曾說過:“科學發現誕生于嚴謹、認真的實驗中”。對于初中生,尤其要重視嚴謹認真的實驗。因為只有通過嚴謹、認真的實驗,才能對所學的物理知識有生動、形象的感性認識。只有通過嚴謹、認真的實驗,才能使我們對所學知識的理解不斷得到深化。通過實驗,可以增強動手動腦能力,豐富感性認識,培養尊重事實,實事求是的品質,為進一步深化對物理知識的認識打下良好的基礎。在實驗活動過程中,我們的觀察、判斷、思維等能力都將得到更全面、更深入的訓練。在教學中如何考查和評價學生的實驗能力,是一個值得思索的問題。
至今為止,物理實驗的考評,主要還是兩種形式,即書面考查和實驗操作考查。這兩種考查方式各有自己的優點,也各自有一定的局限性。書面考查內容覆蓋面廣,所用的教學時間少,是一種傳統的考查方式,簡單易行,為物理老師普遍采用。這種方式不能考查學生的觀察能力和實際操作能力。實際操作考查是一種比較理想的考查方法。它可以具體地檢查學生對實驗技能的掌握情況,但此方法要一對一的監考,才能較系統全面地觀察學生操作的全過程,這樣才能作出比較準確的評價。這種方法考查的內容覆蓋面小,只能考一個完整的實驗,或幾個實驗的某幾個環節。
上述兩種考查方式各有優缺點,但如果運用幻燈媒體對學生進行物理實驗考查,便可收到上述兩種考查方式無法比擬的效果,并且同時它還具有如下幾方面的可行性。如果運用拍攝錄像進行考查當然更好,但對廣大農村初中是不可能的,而運用幻燈投影較為合適。因為近幾年來農村各地電教相繼展開,對高亮度投影儀越來越普遍,不少鄉鎮中小學也都具備了這些條件,而且幻燈片又可根據教師自己的需要隨意制作,所以從條件上來說是可行的。運用幻燈片投影給學生觀察,雖沒有讓學生操作,但在屏幕上映示出一幅逼真的實驗動態情景,包括認識儀器名稱,實驗裝置,操作過程,發生的現象等。讓學生觀察、思考、辨識、判斷、取得一些物理量的測量數據,然后得出實驗結果。學生只有認真進行實驗操作訓練,并掌握實驗原理、方法,才能完整正確地回答考題。這用書面考查是無法做到的。所以說運用幻燈投影的媒體來考查學生的實驗能力是可行的。考查方法也是可行的。第一步是試題的設計,根據各年級的實驗教學目標,具體地制作抽、拉、覆蓋的幻燈片。
例如八年級物理實驗對四件基本儀器的認識、使用、讀數的內容,制作刻度尺,托盤天平、彈簧秤、量筒四套幻燈片,分別讓學生觀察,寫出儀器名稱及讀數。由于幻燈片可抽拉,使各班考查中所出現的讀數可以不同。制作的量筒這套幻燈片還可考查測石塊的體積,給學生觀察量筒水面V1,放下石塊水面升高后的V2,讓學生及時記錄,算出V石。對各個學生實驗都可以制成幻燈片進行考查。此外還可以針對學生在平時實驗過程中常犯的錯誤,加以集中,讓學生辯認錯誤。如用托盤天平測液體質量,編制一款可以連續動作幻燈片。a.調天平,開始天平兩盤有明顯高低,適當移動螺母,初看使兩盤基本相平,但指針還是稍有一點偏離中央線,就停止調平動作(或者使游碼稍離一點零位線)。b.稱量過程中,右盤放杯子,左盤放砝碼。在讀取砝碼時,不用鑷子,用手取放,有時把砝碼放到桌子上。c.讀數時,只加砝碼的總量,游碼的讀數沒有加上(或者游碼右邊所對的刻度值)。d.最后出現測得杯中液體質量時不減去空杯的質量數等,要求學生能辯認出實驗過程中所出現的幾處錯誤。考查的第二步是教師進行時間控制,每套幻燈片每一動作給予一定的時間,給學生邊觀察邊筆答,按幻燈片出現的先后順序分別寫在答題紙上規定的位置里。
考查的第三步是教師閱卷評分。每題分數標準由教師根據題目的難易定出標準分。然后按分數的及格與否可評出達標水平。例如,前面舉例的六道題目中,前五題(四件基本測量儀器和測量石塊體積),及格就是達A級水平,第六題用托盤天平測液體質量指出錯誤之處及格就是達B級水平。
用幻燈片進行物理實驗考查有如下幾個優點:a.方法簡單,主要制作幻燈片就可以實施,并且幻燈片容易保存,多年可用,逐年積累題量。b.考查內容覆蓋面廣,既可考查學生實驗,也可考查演示實驗,不管是理論知識,還是操作知識都可以結合。c.深受學生喜歡,學生在這種模式下接受考評心情不但不壓抑而且還有趣。d.評價信度好,教師能收到教學反饋信息。e.占用教學時間少,如上面所說到的前四道題,每套幻燈片只需大約半分種,指出錯誤的那一道也最多只需4分鐘。它既可以單獨進行考評,也可以與操作考評或書面考評相結合進行考評。上述方法請同行們嘗試,共同探索,逐步完善物理實驗的考查。
摘要:物理這門自然科學課程比較比較難學,靠死記硬背是學不會的,一字不差地背下來,出個題目還是照樣不會作。那么,如何學好物理呢?要想學好物理,應當做到不僅把物理學好,其它課程如數學、化學、語文、歷史等都要學好,也就是說學什么,就得學好什么。實際上在學校里,學習好的學生,哪科都學得好,學習差的學生哪科都學得差,基本如此,除了概率很小的先天因素外,這里確實存在一個學習方法問題。
誰不想做一個學習好的學生呢,但是要想成為一名真正學習好的學生,第一條就要好好學習,就是要敢于吃苦,就是要珍惜時間,就是要不屈不撓地去學習。樹立信心,堅信自己能夠學好任何課程,堅信“能量的轉化和守恒定律”,堅信有幾份付出,就應當有幾份收獲。關于這一條,請看以下三條語錄:
我決不相信,任何先天的或后天的才能,可以無需堅定的長期苦干的品質而得到成功的。——狄更斯(英國文學家)
有的人能夠遠遠超過其他人,其主要原因與其說是天才,不如說他有專心致志堅持學習和不達目的決不罷休的頑強精神。——道爾頓(英國化學家)
世界上最快而又最慢,最長而又最短,最平凡而又最珍貴,最容易被忽視而最令人后悔的就是時間。——高爾基(蘇聯文學家)
以上談到的第一條應當說是學習態度,思想方法問題。第二條就是要了解作為一名學生在學習上存在如下八個環節:制定計劃課前預習專心上課及時復習獨立作業解決疑難系統總結課外學習。這里最重要的是:專心上課及時復習獨立作業解決疑難系統總結,這五個環節。在以上八個環節中,存在著不少的學習方法,下面就針對物理的特點,針對就“如何學好物理”,這一問題提出幾點具體的學習方法。
(一)三個基本。
基本概念要清楚,基本規律要熟悉,基本方法要熟練。關于基本概念,舉一個例子。比如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:V=s/t。關于基本規律,比如說平均速度的計算公式也是V=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員他在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100米化的時間是12.5秒,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再說一下基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取"對象",例如,在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即離單獨的某一個電阻上。
(二)獨立做題。
要獨立地(指不依賴他人),保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。
(三)物理過程。
要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的,特別是在解關于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯還是并聯的。
(四)上課。
上課要認真聽講,不走思或盡量少走思。不要自以為是,要虛心向老師學習。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現這種情況可以當成是復習、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不能自搞一套,否則就等于是完全自學了。入門以后,有了一定的基礎,則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學得越多,自己的東西越多。
(五)筆記本。
上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結構,好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業中發現的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經學看,要能做到愛不釋手,終生保存。
(六)學習資料。
學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節省不少時間。
(七)時間。
時間是寶貴的,沒有了時間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時間,而利用時間是一門非常高超的藝術。比方說,可以利用“回憶”的學習方法以節省時間,睡覺前、等車時、走在路上等這些時間,我們可以把當天講的課一節一節地回憶,這樣重復地再學一次,能達到強化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時想到它的解法的。學習物理的人腦子里會經常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時會有所突破,找到問題的答案。公務員之家
(八)向別人學習。
要虛心向別人學習,向同學們學習,向周圍的人學習,看人家是怎樣學習的,經常與他們進行“學術上”的交流,互教互學,共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會告訴你。在學習方面要有幾個好朋友。
(九)知識結構。
要重視知識結構,要系統地掌握好知識結構,這樣才能把零散的知識系統起來。大到整個物理的知識結構,小到力學的知識結構,甚至具體到章節。
(十)數學。
物理的計算要依靠數學,對學物理來說數學太重要了。沒有數學這個計算工具物理學是步難行的。大學里物理系的數學課與物理課是并重的。要學好數學,利用好數學這個強有力的工具。
(十一)體育活動。
健康的身體是學習好的保證,旺盛的精力是學習高效率的保證。要經常參加體育活動,要會一種、二種鍛煉身體的方法,要終生參加體育活動,不能間斷,僅由興趣出發三天打魚兩天曬網地搞體育活動,對身體不會有太大好處。要自覺地有意識地去鍛煉身體。要保證充足的睡眠,不能以減少睡覺的時間去增加學習的時間,這種辦法不可取。不能以透支健康為代價去換取一點好成績,不能動不動就講所謂“沖刺”、“拼搏”,學習也要講究規律性,也就是說總是努力,不搞突擊。
以上粗淺地談了一些學習方法,更具體地、更有效的學習方法需要自己在學習過程中不斷摸索、總結,別人的方法也要通過自己去檢驗才能變為自己的東西。
物理實驗中的摸擬法浙江臨海師范李宏遠11月7日
模擬法是通過設計與原型(自然現象或過程)相似的模型,并利用該模型來間接地研究原型規律的方法。它隨著生產和科學技術的發展而發展,是人類認識世界和改造世界最基礎的方法之一。此法應用于物理教學可使事過境遷或稍縱即逝的自然現象或過程在實驗室重視,可將現象簡化或進行時空的放大、縮小,可對那些既不能打開,又不能從外部直接觀察其內部狀態的系統進行研究。特別是解決那些尚無簡單有效的儀器可演示的實驗,模擬法則成了一種重要的輔助手段。
物理實驗中的模擬法,根據其特點主要主功能,并結合本人教學實踐,分為以下四類。
一、對象模擬
用放大或縮小了的,相似的,而又能反映事物某方面規律的客觀實體來代替研究對象的方法叫對象模擬。
對象模擬的設計思想主要在于下述兩種情況:其一是為了突出客觀實體的主要矛盾和本質特征,摒棄次要的非本質因素,使研究對象從客觀實體中直接抽象出來。如物理中的多種理想模型,以及天體運動模型,微觀結構等幾何相似模型。在研究二極管的單向導電性時,我在實驗基礎上,運用對象模擬法,用自行車氣門和進水閥門來模擬單向門。如此,不但加深對“單向性”的認識,而且激發了興趣,開闊了思路。其二是為了解釋某些行為和特征而建立起來的模擬。如地球因自轉而產生的科里奧利力比較抽象,在地理課中亦有提及。我們不妨取一只舊的橡皮藍球(或地球儀)來模擬地球自轉,然后將紅墨水從上往下滴落在轉動的“地球”表面。此時即可明顯看到水痕西邊呈擴散狀,從而令人信服的說明北半球南流沖刷西岸這一自然現象。
二、物理相似模擬
在科學研究和工程技術的許多領域中,人們常常希望利用模擬試驗來代替對實際現象的研究,以便使我們可能在一定程度上預言某些在目前尚無法達到的條件下出現的情況。例如用水代替石油研究其在管道中的運動,把設計好的收音機縮小成模型放在風洞中試驗其特性等。其特點即模擬與原型遵循同樣的物理規律,故稱為物理相似模擬。
物理實驗教學中的“失重和超重模擬實驗”,“蘿卜”馬德堡半球,帕斯卡裂桶,用帶電的肥皂泡在豎直電場中的平衡進行“密立根油滴實驗”的模擬,以及十分壯觀的“可樂瓶水火箭”等,均是物理相似模擬的范例。
海市蜃樓是一種罕見的自然現象,教學中一般只作介紹,至多不過看看錄像,不能滿足學生的好奇心和求知欲,如果能在實驗室加以模擬,則不僅可激發學生探求自然奧秘的濃厚興趣,還可加深對有關知識的理解。首先,我們可以在三面透明的玻璃箱中放入若干白糖而不加攪拌,使糖水造成折射率隨深度而變化,而最大折射率出現在含糖較多的容器底部,以此來模擬大氣折射率隨高度而變化。(如圖1)當用氦氖激光光束從側面射入此溶液時,即可看到光束彎曲現象。然后再如圖2作海市蜃樓模擬,使之起到突破時空限制,重視自然奇景之目的。圖2中(1)液化汽灶,(2)鐵板帶沙,(3)半透明紙,(4)臺燈,(5)小景物,(6)蜃景。
三、過程模擬
把具體物理過程純粹化、理想化,并根據其本質特征而設計的一種模擬叫過程模擬。其特點是過程簡化,易于控制。
氣體壓強的分子運動論觀點,通常采用雨滴打傘面來類比。這種大量分子對器壁連續碰撞的過程,如果用豆(或沙)落在平衡天平一端倒扣著的托盤底上的現象來模擬,就顯得直觀生動了。布朗運動的模擬,伽爾頓板,裝有鐵屑的試管模擬鐵棒的磁化和退磁等都是過程模擬的成功例子。
電子技術中半導體的導電機理,電子運動易理解,空穴導電則抽象,課堂教學中如用“空位置”的運動來作一現場過程模擬,無疑會使學生茅塞頓開。分析曲線運動的思想方法——運動的分解和合成是個難點,我以平拋運動為突破口,在演示有關實驗后,用“慢鏡頭”的方法,手持粉筆頭邊走(模擬水平勻速直線運動)邊沿自身前方,從上向下加速下移,以此模擬平拋運動,既簡單明了,又便于分析。
熱學中的統計方法和光本性的幾率概念,由于受課堂教學時間的限制,怎樣從個別事件的無規律過渡到大量事件的有規律,成了模擬實驗的設計難點,在教學中采用全同等可能過程,在不同時刻的空間比較可以等效變換成同一時刻不同狀態的比較的方法,讓全班同學同時擲幣若干次,然后統計比較下列情況“國徽”朝上的次數:(1)某同學,(2)某小組同學,(3)全班同學。從而使學生既突破了難點又受到一次生動的方法論教育。
四、模擬放大
在物理概念和規律教學中,學生往往對那些不易觀察或不能從外部直接觀察其內部狀態的規律,因缺乏形象的感性材料而引起思維障礙。模擬放大正是采用空間放大和時間放大的方式,抓住本質特征,展現其生動直觀形象,從而促進思維順利進行。
液體表面張力實驗中的“水面浮針”,學生感到新奇,但在分析受力時往往錯誤認為表面張力與重力平衡,經指出后又不理解沿液體表面作用的力并沒有作用在針上。究其原因是學生在形成概念過程中缺乏直觀材料。為此,我用一只較大的氣球,充入少量氣體,然后在上面放一根小鐵棒,以此來模擬放大液面浮針,并指出液體表面張力同橡皮膜的張力,只作用在它們的表面,并沒有作用在針(或棒)上,作用在針上的是因液體表面張力而產生的液面對針的支持力。通過令人信服的實驗還使學生進一步明確:表面張力的作用是保持液面不分裂。
力的分解,關鍵是根據力產生的效果來確定分力的方向。斜面上物體的重力的分解和三角支架問題是其中的典型(如圖3),我在教學中用長毛板刷來模擬放大物體的運動趨勢,用吹塑紙模擬斜面,則斜面被壓和物體向下滑動趨勢一目了然。
新編中師物理教材中增加了多普勒效應。要觀察由于聲源和觀察者的運動而使接收到的聲音頻率發生的變化顯然比較困難,但用單位時間內從觀察者身旁通過的人數來模擬放大聲波的波數(即頻率),并讓學生實際表演一下,確能使學生在輕松愉快的氣氛中加深對此現象的理解。
綜上所述,模擬法作為科學研究中的一種最基礎的方法,已在物理實驗教學中日益受到人們的重視。這種方法,必將在開拓設計思路,激發學生興趣,突破教學難點等方面發揮其獨特作用。