高中物理课堂中小实验的教学与应用论文_倪怀轮

高中物理课堂中小实验的教学与应用论文_倪怀轮

摘要:高中物理实验是提高对物理规律理解的重要手段,而利用常见的矿泉水瓶自制实验器材,可提高高中生对实验的兴趣、加深理解,并培养创新精神和动手实践能力。本文介绍用矿泉水瓶设计的物理小实验:完全失重、惯性、制作打点计时器。

关键字:高中物理;课堂教学;小实验;实施方法

对高中生而言物理似乎是高深莫测的,有些物理现象不好理解、不够直观,而物理小实验是帮助大家理解规律、提高学习兴趣的好方法。做物理实验离不开实验器材,同学们通常认为研究物理需要很复杂的仪器。其实中学物理实验并不神秘,用生活中常见的东西也可以设计物理小实验,帮助大家学好物理规律。本文介绍高中兴趣小组用常见的矿泉水瓶设计的几个物理小实验。

一、完全失重小实验

教师在开展物理课堂教学的过程中,通过小实验的支撑可以有效提高学生的学习能力,并且能从根本上改变教学的效果,实现高质量的课堂开展与高效率的学生学习。在此,笔者将结合完全失重实验的创设方法对其展开分析与探索,并且结合小实验的方法将之完整的体现出来,以此带动学生的学习积极性与学习兴趣。在实验过程中,主要实验用具是日常生活中常见的矿泉水瓶子,利用该瓶子对完全失重实验进行完美的诠释。

例如:教师在开始实验的时候,可以将矿泉水瓶子的底部开几个小洞,然后再将矿泉水瓶子中加入蓝色的墨水。此时,墨水便会顺着矿泉水瓶子底部的小洞慢慢地流出来。此时,学生可以发现,蓝色墨水是因为重力的缘故才从矿泉水瓶子中流下来的。而且,因为矿泉水瓶子底部已经开了多个小洞,所以矿泉水瓶子的底部无法有效的支撑墨水,从而导致墨水从小洞流出。接下来,教师可以换一种方法将完全失重的实验演示出来:教师可以将装有蓝色墨水的矿泉水瓶子放置在一个失重环境中,然后让矿泉水瓶子和里面蓝色墨水一起下降。最后会发现,矿泉水瓶子带着墨水下降,但是瓶子当中的墨水并没有流出来。此时,学生会明白,两者在这一时间虽然是接触的。但是两者之间的作用力却是零。因此不存在分离的现象发生。

二、设计打点计时器小实验

教师在日常教学过程中,通过一些有趣的小实验不仅可以提高学生的学习能力,还能让课堂教学富有趣味性,且可以让学生的学习积极性更高。在此,教师还可以结合计时器的设计来创设相关小实验,以此让学生了解计时器的创设方法与创设原则,同时让学生自己能够动手完成相应的实验,了解课堂知识。

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例如:教师可以将矿泉水瓶子的底部打一个洞,然后在瓶子当中注入蓝色墨水。随后,教师移动矿泉水瓶子,此时,蓝色墨水会在一定的时间范围内从矿泉水瓶子底端滴落下来,而且滴落的时间是相同的。这一方法类似于打点计时器的计时方法,而且还可以让学生通过打点的时间间隔来分析教师在移动瓶子的过程中所用的时间是多少,或者也可以让学生用来判断墨水在矿泉水瓶中的流速是多快。另外,通过该方法也可以让墨水统一聚集在地面的某一个点上,而且在矿泉水瓶子处于静止状态的时候,打点的时间、流速和滴落的速度会随着小洞的大小出现不同程度的变化。

三、惯性特征小实验

另外,教师还可以通过矿泉水瓶子来为学生演示惯性的实验。在演示过程中,还可以体现出惯性和质量之间的关联性。在此,教师不仅可以让学生分析得出惯性的作用以及惯性的概念和性质,还能让学生学会如何进行实验,以及如何更好地对其展开学习。

例如:教师在设计实验的时候,可以将矿泉水瓶子放置在桌面上,然后用一根绳子拴住一个可以放进矿泉水瓶口的密度比水小的物体。此时,处于水中的重物便会随着瓶子中的水慢慢地飘起来。当瓶子中的物体浮起来之后,教师在将瓶子的瓶口拧紧,然后将瓶子倒立起来,做“龙卷风”状的运动。此时,学生会发现一个非常神奇的事情——瓶子中的重物自己竖了起来,而且开始绕着矿泉水瓶子的内表面转动,且越转越快。通过这一实验,学生会明白,在惯性运动构成中,矿泉水瓶子当中的水需要在原有的状态下向反方向开始运动,这样便可以促使水中的重物发生相应的运动,且会改变运动的方向。而且,重物的质量越大,其运动的速度就越大,反之,重物的质量越小,重物的惯性也就会越小。这一物理现象通过教师的小实验表漏无疑,这对于提高学生的综合学习能力有着重要的帮助作用。

综上所述,物理小实验指的是物理课程要求必做之外的,教师为解释某一物理现象,取材方便且不需要特殊场地就能完成的实验。物理小学验其极大地拓宽了实验的空间,在帮助学生理解物理概念和规律,联系生活,培养学生学习兴趣,启发思维等方面具有积极的作用。了解普通高中物理小实验的实施现状,发现存在的问题及原因,可为有效实施及有针对性地改进小实验教学提供一定的参考。

参考文献:

[1]刘利.从MIT的经典力学公开课看演示实验在高中物理课堂中的作用[J].物理教师,2012,33(08):10-11.

[2]张安.如何处理高中物理实验课堂中的“突发”事件[J].福建教育学院学报,2008(03):49-51.

论文作者:倪怀轮

论文发表刊物:《教育学文摘》2019年18期

论文发表时间:2020/1/15

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