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試論初探新課程背景下高中物理實驗的改進教育論文
論文關(guān)鍵詞：新課程 高中物理實驗 改進
論文摘要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的精確、定量的科學(xué)，近幾年的高考越來越重視對實驗的考查，利用學(xué)生所學(xué)過的知識，對實驗儀器或?qū)嶒灧椒右灾亟M，完成新的實驗?zāi)康牡脑O(shè)計型實驗越來越得到重視。本文通過對高中物理新課程標準中的實驗要求分析入手，探討了新課程背景下高中物理實驗的改進。
1.高中物理新課程標準中的實驗要求
テ脹ǜ咧形錮砜緯癱曜濟魅誹岢齦咧形錮砜緯痰淖苣勘曄牽貉習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。要通過實驗學(xué)習(xí)基本的操作技能，體會實驗在物理學(xué)中的地位及實踐在人類認識世界中的作用。新課標指出：“實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”，注重對學(xué)生實驗?zāi)芰�、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。改變過去以書本為主，實驗為輔的教學(xué)方式，把實驗地位空前提升。因此，強調(diào)重視實驗，改進實驗，成為對物理教學(xué)的基本要求。
2.傳統(tǒng)高中物理實驗所面臨的主要問題
ピ諼錮斫萄е校傳統(tǒng)實驗面臨著以下一些問題，有待于進一步思考和研究。
2.1實驗條件不足的局限。
ハ鐘惺笛橐瞧髕氈榫度低，誤差大，可重復(fù)性差，影響學(xué)生對物理規(guī)律的深入理解，對學(xué)生的設(shè)計要求具有很大的局限性，也限制了學(xué)生探究和鉆研的深度和廣度。
2.2實驗本身難度和可見度的局限。
ノ錮硎笛櫓校空間上細微過程人眼難以觀察，一般借助于顯微鏡可以實現(xiàn)細致的觀察。時間上細微過程難以捕捉，難以一記錄，是物理實驗的一個難點，瞬間變化的可視化尤其是難點。傳統(tǒng)的實驗儀器由于人眼觀察與手工記錄的斷續(xù)性，確實難解決這個問題。
2.3實驗數(shù)據(jù)僅靠人眼觀察，手工記錄，操作耗時費力，實驗教學(xué)的效率低下。
ト繢用氣墊導(dǎo)軌進行“牛頓第二定律”的演示，由于儀器裝置與實驗步驟很多，要達到理想效果很難，并且由于數(shù)據(jù)處理又太繁，并且由于實驗中需要多次重復(fù)實驗、以及人為的各種因素拖延時間，教學(xué)任務(wù)較難完成，而且后排的同學(xué)看不清實驗現(xiàn)象。甚至因為實驗演示效果不好，還容易讓學(xué)生對其科學(xué)性產(chǎn)生懷疑，從而形成模糊的概念。
2.4由現(xiàn)象到本質(zhì)揭示的局限。
ピ凇芭６俚諞歡律”的教學(xué)中，伽利略的斜面實驗是一種理想實驗，雖然很重要，但學(xué)生理解起來則是很困難。要想通過實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)精確揭示出物理本質(zhì)是不可能的，利用定性實驗說明又難以體現(xiàn)物理思想方法。
2.5信息傳遞容量的局限。
統(tǒng)的演示實驗常常受制于實驗設(shè)備條件的優(yōu)劣和教師實驗操作水平的高低，表現(xiàn)在信息傳播速度慢，部分實驗可見度和可信性不高，而且傳輸信息的形式較單一，從而限制了課堂教學(xué)中的信息傳播容量。
3.面臨新課程的基本對策探討
3.1實驗現(xiàn)象呈現(xiàn)層面上的改進方法
諞唬從身邊常見的材料中取材，提倡用低成本的、隨手可得的東西做物理小實驗。這些出人意料的實驗，不但能說明問題，也為學(xué)生下課后自己重復(fù)去做這些實驗提供了可能性。比如在講到物體的重心時，教師可以拿一個白熾燈泡舉高一米左右往水泥地板上釋放，學(xué)生們非常驚奇地發(fā)現(xiàn)燈泡竟然沒有碎!仔細觀察后發(fā)現(xiàn)由于重心的原因，燈泡著地時是燈頭先著地的緣故。再如在“研究影響物體下落快慢的因素”教學(xué)中，可利用紙、硬幣來做隨堂小實驗，增加學(xué)生的探索興趣。
詼，把一些演示實驗變?yōu)閷W(xué)生探究性實驗。通過實驗使學(xué)生更好的掌握知識，激發(fā)了學(xué)習(xí)的興趣。
諶，對演示實驗現(xiàn)象進行放慢、暫停處理。如在“牛頓管實驗”中，抽掉空氣，羽毛、金屬片是否一起下落，學(xué)生無法判斷，可信度差。我們可以利用錄像機把實驗過程拍下來，然后課堂進行放慢、暫停處理。 謁模對原有的演示實驗裝置進行改進。
ト綣獾惱凵溲菔臼笛楦慕:傳統(tǒng)的演示模式:教師把玻璃水槽放在講臺上，在玻璃槽中放一枚硬幣，叫一個學(xué)生到講臺前，站在水槽前適當改變頭部位置，使眼睛恰好看不到硬幣，然后保持眼睛和槽的位置不變，另一個學(xué)生慢慢向玻璃水槽中倒水，隨著水面的升高，該學(xué)生能觀察到的現(xiàn)象是:發(fā)現(xiàn)硬幣好象升高了，本來看不見的硬幣慢慢進入該學(xué)生視線。
3.2實驗數(shù)據(jù)處理層面上的改進方法
ザ允笛槭據(jù)的分析、處理，有許多方法如算術(shù)平均值法、逐差法、列表法等。如果讓學(xué)生自己設(shè)計表格，用圖像法處理實驗數(shù)據(jù)，這樣既能提高學(xué)生的動手能力，又能體現(xiàn)物理量間的聯(lián)系。
3.3減小實驗誤差層面上的改進方法
ノ錮硎笛槭且圓飭課基礎(chǔ)的，而任何測量結(jié)果都不可能絕對準確。測量值跟被測物理量的真實值之間總會有差異，這種差異叫做誤差。
ナ笛櫓校對偶然誤差，主要是進行多次實驗，求出平均值，用平均值來代替測量值就更接近真實值。誤差分析，更多的是對系統(tǒng)誤差的分析。
諞弧⒋郵笛樵理分析
ハ低澄蟛畈生的原因是多方面的，其中實驗原理的不完善是產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因之一。分析這類系統(tǒng)誤差應(yīng)從實驗原理入手，運用有關(guān)物理規(guī)律進行定性或定量剖析。
詼、從實驗器材分析
ビ捎謔笛櫧韃謀舊淼娜畢菀不崾故笛椴生系統(tǒng)誤差，如器材本身的精度(彈簧秤的最小刻度、游標卡尺的精度等)就是一個重要因素，在電學(xué)實驗中，電表的內(nèi)阻使測量結(jié)果所生的誤差也屬這種情況。分析這類系統(tǒng)誤差應(yīng)從實驗器材的結(jié)構(gòu)入手，運用有關(guān)物理規(guī)律進行定性或定量剖析。另外，根據(jù)具體的實驗情況，還應(yīng)從實驗的控制條件，實驗步驟及實驗的數(shù)據(jù)處理上進行分析。
4.結(jié)語
ネü對高中物理傳統(tǒng)實驗的改進進行研究后，我們可以清晰地發(fā)現(xiàn)，高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀依然存在諸多問題，教材設(shè)計的實驗在課堂實踐中開設(shè)情況仍不理想。假如我們在教師培訓(xùn)、學(xué)生實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)、實驗資源共享、高中實驗評價幾個方面作出更多的努力我們的實驗功能一定能得到進一步的發(fā)揮，學(xué)生的動手能力一定能得到進一步的提升。
參考文獻：
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