浅谈物理实验教学赵晓静

浅谈物理实验教学赵晓静

河北省邢台经济开发区王快中学赵晓静

摘要:物理学是一门以观察和实验为基础的科学院,学生对物理知识的学习虽然是种特殊的认识活动,但仍要以观察物理现象、进行物理实验作为思维的基础。做好物理实验对于培养学生的实验能力,提高学生学习物理的兴趣就显得十分重要和必要。

关键词:实验教学电压关系

探究串联电路、并联电路的电压关系,它是进一步学习电学其它物理概念(如电阻、电功)的基础,是掌握电学中的物理规律(如欧姆定律等)、认识电学中的物理现象必不可少的知识;用电压表测电压,是电学中最基本的技能之一;实验中关于串联、并联电路的电压关系,是进行电路分析的基本根据。设计的出发点:

让学生熟悉科学探究学习方式完整的七个要素,初步培养学生的科学素养与科学能力,通过科学探究进一步发挥学生的主体性,激发他们去积极地获取所需知识。教师在学生探究过程中注意科学方法以及科学思想的渗透。科学探究形式:

1、组织学生先画出串联、并联电路图并连好对应的实物图

2、组织学生提出问题(即提出需要研究的内容)并预测其结果

3、组织学生设计实验方案

4、组织学生进行实验,并对实验数据进行分析,形成结论,再与预测结果进行比较。

5、组织全班进行交流,详细分析实验现象以及数据,从而形成正确结论

教师引入:在图1中我们前面知道串联电路中A、B、C三点的电流关系,实验证明IA=IB=IC,那么,根据电压表的使用特点:并联在被测电路两端,你对串联电路中的电压关系会提出什么样的设想?请提出你要研究的问题以及你对该问题预测的结果。

(突破“点电压”的难点,并组织学生提出问题)

科学方法以及科学思想的渗透:

在串联电路中,通过2个不同规格灯泡的研究,得到结果。接着用2个相同规格灯泡,三个不同规格灯泡……来进行研究,是否还有以上结果。并联电路也是如此研究。

思考并应用:在下面的电路中(见图2),这些结论又是否成立。

当电源电压为6V,E1、E2、E3、都是同一规格的小灯泡。根据你所学的知识,你能预见它们两端的电压分别是多少吗?

学生的精彩表现:

(主要以串联电路为例)

学生提出要研究的问题以及预测的结果如下:研究A点、B点、C点的电压。认为:UA=UB=UC(但马上就有学生反驳,图3说一点没有电压,电压是指电位差,就像水位差一样,肯定是两点之间产生的)要研究UAB(约定为U1)与UBC(约定为U2)之间的关系

认为:U1=U2、U1>U2、U1<U2都有可能。要研究UAC(约定为U)与U1和U2之间的关系

认为:U=U1+U2

依据:以水位差类比,水从A处落在B处下降了H1,接着从B处落在C处又下降了H2,水从A处落在C处共下降为H,则它们的关系有:H=H1+H2。201407152843

在图3中,研究开关闭合时,电源两端电压U′与U的关系认为:

U′=U、U′>U都有可能

研究开关闭合时,开关两端电压认为:U开关=U′、U开关=0都有可能

研究开关断开时,开关两端电压(U″)认为:U″=0

换成两节电池,以上研究内容的结果又会怎样?比较2节与4节电池的U″和U′,认为U4″>U2″,U4′>U2′E1被局部短路时,E2两端的电压又会怎样?(有时间可做或课后思考)数据分析:

当甲同学用2节电池的时候,得出结论:U=U1+U2与先前假设一致,很多同学也是得到这一结果。但当乙同学用4节电池的时候,却有:

①2.2V+2.3V=4.5V(而U=4.9V)

②2.3V+2.3V=4.6V(而U=5.1V)

学生对此的解释:

①式中,这个同学测出的U=4.9V,肯定出现读数错误,因为他肯定用的电压表的大量程(0—15V)进行测量的,而大量程对应的最小分度为0.5V,按照读数的要求,即会出现4.5V、5V,不可能出现4.9V,那他肯定是认为最小分度为0.1V,而4.5V离5V只差1个小格,所以错当为4.9V了,实际上是4.5V。这么来看,U=U1+U2成立。

②式中,跟①式分析同,该同学出现了读数错误,最有可能是U=5V,2.3V肯定是用小量程测出的,如果这时,他也用大量程来进行测量,测出的结果应该是2.5V,而2.5V+2.5V=5V。这时,U=U1+U2也成立。

点评:

在以上①②的数据分析中,虽然学生是想把数据尽量往U=U1+U2上靠,但是说得都很有道理。同时,学生也给我提出了难题,通过②式,学生提出:“老师,我们到底换不换量程?”学生对教材持怀疑态度并提出了挑战。在图4中,教材上的要求是小量程不行,要换大量程,反之依然。总之要选择合适的量程。但是,学生在分析实验过程中,发现了新的矛盾,感到困惑,我们都能理解。实际上,这里数据的差异提出新的矛盾是:到底是最小分度带来的误差大,还是换量程带来的误差大的问题?后来我又做了大量的实验,数据表明,选择合适量程(选择精确度高的量程)所带来的误差与统一选择大(或小)量程所带来的误差差不多,只要操作、读数正确,在误差允许的范围内,都不会影响正确的结果。当然,如果能够找到这两个问题的最佳结合点,就更好。我想,教材是否也可不断地改进、使之更科学。从这个实例,我们可以知道:学生确实有很多的问题,想去弄清楚它,那么现在他们需要时间与条件。在这里关键是看教师敢不敢放开,给学生充分的时间和条件去研究这些问题。通过这种教学模式的尝试,我相信学生会有能力得到他们想得到的答案!

课后反思:

这是一节实验课,重点是培养学生科学探索问题的能力。根据实验课学生急于动手的特点,我通过有趣的实验迅速切入本节实验课的主题,将方法的获得、能力的提升融入到获取知识的过程中。注重培养学生的亲身体验,使每位学生在经历科学探索的全过程中,体验成功和失败的滋味,逐渐使学生的思想走向成熟。让学生自主探索学习的过程,体验实验的基本过程。在探索过程中,并能不断发现学生的闪光点,给以及时的表扬,和不断鼓励学生创新思维。

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