物理高中物理實驗的開發(fā)與改進(已修改)
2024-11-18 03:16 本頁面
【正文】 高中物理實驗的改進與開發(fā) [摘要 ]： 物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的 自然 科學(xué) ，物理實驗在物理教學(xué)中有著舉足輕重的作用，但在實際教學(xué)中，很多傳統(tǒng)實驗需要我們?nèi)ジ倪M、去開發(fā)。通過長期的教學(xué)實踐，筆者認為實驗的改進可以從 實驗方法、實驗手段、實驗設(shè)備三個方面進行；實驗的開發(fā)可以從解決疑難問題，開發(fā)課本實驗的空白入手。 [關(guān)鍵詞 ]：物理實驗 改進 開發(fā) 一、問題提出的背景與意義 物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的 自然 科學(xué)， 一部物理學(xué)的發(fā)展歷史，就是一部觀察實驗、總結(jié)規(guī)律、應(yīng)用規(guī)律的歷史。 實驗教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)的重要內(nèi)容 ， 實驗教學(xué)既是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理課堂教學(xué)中實施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。 但在實際教學(xué)中，實驗教學(xué)并不樂觀。主要存在以下幾個方面的問題： 儀器陳舊、更新慢、區(qū)域性差異大。 大部分學(xué)校的實驗儀器陳舊，區(qū)域性差異很明顯。一般來說較發(fā)達地區(qū)實驗室配備較好，偏遠地區(qū)的學(xué)校配備較差。像 DISLab 傳感器，一些城市中的學(xué)校都已建立了數(shù)字化實驗室，而下面的學(xué)校有些連一套都沒有，好一些的有個兩三套可以做演示實驗。這既與學(xué)校的經(jīng)費、學(xué)校的重視程度有關(guān)，也與實驗員的差異有關(guān)，由于信息的相對閉塞導(dǎo)致很 多實驗員不了解一些實驗的改進、新的儀器、新的材料的使用等因素，導(dǎo)致實驗器材的更新較慢，比如傳感器這一章的教學(xué)，需要的電子元件在裝備中心訂不到，很多學(xué)校到現(xiàn)在也沒有相關(guān)的電子元件，無法進行演示實驗，而較為發(fā)達的地區(qū)到一些電子市場就可以買到。 部分實驗需要改進、完善 物理書中給出的實驗有很大部分實際操作中很難成功，比如牛頓第二定律的演示實驗和學(xué)生實驗，做出來的結(jié)果誤差很大；比如利用傳感器顯示電容的充放電，由于電流傳感器非常靈敏，很多時候無法成功，原因是電路中受到的干擾較多；比如電場演示庫侖定律的實驗中，泡沫帶電后很快就跑掉。再如電磁感應(yīng)中切割磁感線時電流不明顯，演示旋轉(zhuǎn)的液體時，液體的轉(zhuǎn)動不明顯??。像這樣的一些實驗需要我們教師去改進，去完善。 很多實驗需要老師自己去開發(fā) 物理是實驗的學(xué)科，很多時候在新課的教學(xué)，習(xí)題的講解，難點的突破時，往往沒有現(xiàn)成的實驗可用，這就需要我們多思考、多動手，去開發(fā)一些實驗器材。在課程標準中也明確的提出了要求：“教師應(yīng)該積極開發(fā)適合教學(xué)的實驗項目，充分利用實驗資源做實驗。鼓勵教師將電子計算機等多媒體技術(shù)應(yīng)用在物理實驗中，同時提倡使用身邊隨手可得的普通物品做物理實驗。 ” 綜上所述，在物理教學(xué)中，對于物理實驗的開發(fā)和改進是必要的，幾年來，筆者一直致力于這方面的探索，本文筆者將就實驗的開發(fā)和改進談一談自己的體會和實踐。 二、物理實驗的改進 對于實驗的改進筆者認為可以從實驗方法、實驗手段、實驗設(shè)備三個方面進行。 對實驗方法的改進 物理實驗中很多實驗由于原理上存在系統(tǒng)誤差，再加上高中實驗用到的器材一般不是很精確，導(dǎo)致實驗結(jié)果誤差很大，甚至有一些無法成功，如果我們能夠獨辟蹊徑，從實驗方法上進行改進，會取得較好的效果。 案例： 在驗證牛頓第二定律的實驗中，存在系統(tǒng)誤差，利用鉤碼 為小車提供恒力，但由于鉤碼做加速運動，所以繩中的拉力并不等于鉤碼的重力。 a=mg/M a 真=mg/(m+M) 只有在 Mm 時， a≈ a真。但實際實驗時，
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