我国高中物理实验论文范文第1篇
[摘 要]实验教学是物理教学的主要内容之一,也是培养学生物理学习兴趣、科学态度和精神、学科核心素养的重要环节。新课程标准强调实验在物理教学中的重要性,要求教师最大限度地利用实验来提高物理教学的质量和效率。对高中学校而言,建设力、热、声、光等相关实体实验室成本较高,管理实验室的难度较大,且学生实验也会不断消耗实验材料,因此学校压力较大。对此,基于网络建设和开放远程实验室是高中学校的有利选择。远程实验室可以满足学生的实验需求,且建设成本低、管理难度小,能有效解决教学资源短缺和消耗过大的问题。文章分析并探讨在高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略,为使学生获得良好的物理学习效果提供一些思路。
[关键词]高中物理;实验教学;远程实验
新冠肺炎疫情影响了我国的社会生产和人民的生活,并对我国西部落后地区的教育产生了一定的冲击,最明显的就是新冠肺炎疫情背景下线下实验教学难以开展,缺少实验条件。基于此,本文探索在新冠肺炎疫情背景下,高中物理实验教学中开展远程实验的可行性和具体策略。
一、远程实验概述
远程实验是远程教育的重要组成部分。远程实验所用的实验室通常包括两种形式,一种是以网络虚拟技术为基础的虚拟实验室,另一种是可以远程控制的实验室。两种形式的实验室都依赖网络,学生可以通过计算机或移动终端进行实验操作。远程实验室能够有效解决学校教学资源短缺和消耗过大的问题,实现资源共享,使学生在实验过程中不受时间和空间的限制。远程实验是互联网计算机技术对传统实验资源的补充,也是现代实验教学的发展方向之一,能够给学生、教师带来全新的体验。它对现代教育产生了重大的影响。本文探讨的远程实验是指用户通过互联网远程访问实验室中連接实验设备的计算机,以此来实现对实验室中众多设备的调节和控制,通过实验室现场的摄像机等设备获取真实的实验数据和实验现象。简而言之,远程实验就是人在异地通过计算机和摄像机完成一场真实的实验,实验仪器、实验现象、实验数据均为真实的。但远程实验同样存在不可忽视的缺点,那就是操作无实感,目前的技术条件还没有办法让学生进行有实感的实验操作。远程实验过程中由于人为操作导致的误差和错误难以完全体现。因此,远程实验对培养学生的实验操作能力、观察能力、问题分析能力有一定的限制。
二、远程实验对高中物理实验教学的作用和价值
(一)远程实验对学生掌握实验知识、技能的作用
学生做远程实验与在学校实验室做实体实验一样,都能够获得实验知识和技能。远程实验本质上还是实验,对学生的相关实验知识和技能的要求是一致的。远程实验与实体实验又有所不同,远程实验建立在互联网基础上,学生在远程实验中遇到的困难和问题,可以通过互联网寻找解决的方法和途径,然后返回远程实验室继续做实验。这样的方式不仅有利于学生高效完成实验,而且有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。除此之外,学生在完成远程实验前还可以通过预习、设计仿真实验等途径来进行模拟实验,提高远程实验的成功率。在这个过程中,学生同样能够学到很多知识和技能。
(二)远程实验对实验过程、方法的支持
远程实验基于互联网得以实现,突显了互联网可集视频、动画、音频、图文于一体的特点,不仅能够达到实体实验的要求,而且能够为学生创造良好的学习环境,为学生创设必要的实验情境,满足学生的实验需求。相对实体实验而言,远程实验对学生的实验思路、知识水平要求更高,能够满足学生自主探究、设计实验等需求。远程实验室中可以设计系列实验课题,逐步增加实验的深度和复杂程度,引导学生进行深度的实验探究。物理实体实验室中,为了保证学生的安全,降低实验事故发生的可能性,教师往往会对学生实验操作有较多的限制,对涉及高压电源、放射性物质等危险程度较大的实验一般不会让学生操作,学生想大胆尝试往往也会被教师制止。这样虽然能够保证学生的安全,但也限制了学生在物理领域中的探索,不利于学生的成长。
远程实验能够有效提高物理实验的安全性,给学生最佳保障。学生可以异地远程完成多项实验,观察到真实的物理实验现象。在远程实验室中,学生可以观看其他教师、同学的实验过程和实验结果,可以通过网络平台与教师、同学进行交流,探讨实验操作、实验观察、实验数据处理中遇到的问题。远程实验为学生提供讨论、合作学习的环境和机会,有助于培养学生独立思考和沟通交流的能力。远程实验室一般为全天候开放的实验室,学生可以打破时间和空间的限制进行实验操作,在有兴趣、有灵感、有疑问时都可以进行实验。这样的实验室,提升了学生自主学习的灵活程度,满足了学生自主控制学习时间、时长的需求,更符合未来选择朝物理专业方向发展的高中生的需要。
(三)远程实验对培养学生科学态度的作用
远程实验虽然是通过互联网、计算机进行远程操控,但与仿真实验不同。在远程实验中,学生操控的是真实的实验设备和仪器,观察的是真实的实验现象,获取的是真实的实验数据。这样的实验方式更能够培养学生严谨认真、实事求是的科学态度。而且,远程实验对学生而言是一个比较新奇的事物,与传统的物理实体实验不同,与全程虚拟的物理实验也不同。这种虚实结合的技术能够激发学生的求知欲,让他们对远程实验有较大的兴趣和热情。
(四)远程实验对教师教学和学生自学的作用
在传统的物理实验中,一位教师需要应对全班多个学生、多个实验小组,要不断地在实验室中巡视,无法直接参与每一个学生的实验全过程。这样的实验方式不利于教师了解学生的实验进度,不利于教师了解学生实验的优势和不足,容易影响物理实验教学的质量和效率。远程实验能够为教师提供学生的实验过程记录,方便教师调取监控影像和数据,让教师在有需要时尽可能多地了解学生的实验情况,有利于教师做出更科学、更合理、更公正的评价。学生也可以通过回顾自己实验过程中的监控影像来了解自己的不足,找到实验中的问题,养成反思的习惯。
三、远程实验在高中物理教学中的实际开展
远程实验是异地远距离操控实验,实验室无人值守,因此并不适合进行操作较多的物理实验,更适合一些将实验器材和仪器连接后通过调节参数来获取实验现象、实验数据的物理实验,如电学和磁学实验、光学实验、原子实验等。在远程实验中,教师和学生需要登录远程实验教学网站,下载相关插件,进行实验并获取实时图像。远程实验室实景如图1所示。
以“传感器的简单应用”实验为例,传感器是现代化自动控制领域中重要的技术元件,是一种将所感受到的物理量转化为便于测量的量的元件。常见的传感器内部有光敏电阻或热敏电阻等结构,我们可根据光、热等物理量的强度变化来控制电路中的电压或电流变化,从而实现对其他元件的控制。在物理实验中,教师和学生可以通过调节传感器所感受的物理量(力、热、声、光等),让传感器进行转化处理,并通过监控电压、电流变化的方式来获取相应的实验数据,了解传感器的实际工作过程。这个实验可以运用远程实验的方式来开展,无须教师将学生带到物理实体实验室中,或将实验器材搬入教室进行演示。教师和学生可以登录远程实验教学网站,在了解本次实验的目的、意义、原理、仪器装置、流程的情况下,对远程实验中的物理量(力、热、声、光等)进行调控,通过电压、电流测量仪器了解传感器的信号传递效果,从而利用真实的实验设备、影像、数据来完成本次实验。具体操作流程如图2。
这样的教学采用了在互联网上操控实验和进行数据处理的实验模式,实现了校内仪器在校际、家校间的资源共享,提高了物理实验教学的效率。
在教授“探究加速度与力、质量的关系”这一课时,教师可引导学生利用控制变量的方法来探究质量、力和加速度之间的关系。在实验中,平衡摩擦时要把纸袋挂在小车上,把悬挂小盘的细绳系在小车上,轻推小車,让小车带动纸带向下运动,直到纸带上留下间隔相等的点为止。在小车质量不变的情况下,探究力与加速度的关系时,利用小盘和砝码的总重力代替小车受到的拉力,实际小车受到的拉力要比小盘和砝码的总重力小,这就会产生实验误差。小盘和砝码的总质量越接近小车质量,实验误差就越大;小盘和砝码的总质量越小,实验误差就越小。在短短45分钟的时间内,教师既要求学生完成实验操作,又要求学生准确无误地处理实验数据,这对操作能力较弱的学生而言是一种挑战。课后,教师可用气垫导轨代替长木板,在小车上安装力传感器,用速度传感器代替打点计时器来进行实验,用摄像机把实验操作过程录制好,应用远程实验教学平台和互联网把实验操作过程和实验数据传送到学生终端,让每个学生都可以在线下参与、经历、体验实验的过程,感受实验的魅力和科学的严谨。教师还可以让学生利用空闲时间线上进一步完善实验操作过程,这样既加深了学生对物理知识的理解,又培养了学生的发散性思维和创新能力。因此,教师应随时随地调整线上和线下的实验教学进程,让学生在实践中探究、在探究中实践,激发学生的求知欲,促进学生全面和可持续地发展。教师还可以在实验过程中组织学生展开交流和讨论,让学生自行完成实验单一变量的控制和调节,获取实验数据、现象,引导学生将远程实验数据、现象等资料收集起来,根据实验真实过程和结果来进行分析。如果实验过程中出现了异常现象,教师可以给学生提供机会和空间,引导学生通过查阅资料、独立思考、小组讨论等途径来自行分析问题和解决问题,最终顺利完成实验。而且,学生在课后进行复习时,也可以登录远程实验教学网站进行重复实验或查看其他教师、同学的实验过程和结果,在反复实验、反复练习中快速掌握实验仪器的使用方法,找到影响实验结果的原因。
总之,远程实验是一种与传统实体实验有较大区别的实验方式,它不仅能够填补传统物理实验教学的不足,还能够有效提高物理实验的安全性,帮助学生打破时间、空间的限制。远程实验的真实实验过程、反复练习空间、师生交互平台都有利于学生的学习和成长,能够有效培养学生的观察能力、动手能力和分析总结能力,这对未来选择朝物理专业方向发展的高中生而言十分有利。远程实验虽然缺少能接触实验仪器、材料的真实感,但整体上的真实程度超过仿真实验,对学生的学习帮助更大。目前,很多中学与大学合作构建远程实验室,希望可以满足高中物理实验教学的需求,减轻学校建设和维护实验室的压力,节约教育教学成本。但远程实验不能完全替代传统实体实验,只能作为教学辅助手段。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 王珍宁,吴先球,陈俊芳.在高中物理实验教学中开展远程实验的探讨[J].物理教师,2007(1):30-31.
[2] 薛君.基于增强现实技术的高中物理光学仿真实验系统的开发[J].数字化用户,2017(39):211-212.
[3] 郑琦,曾斌,吴先球. 关于学生接受远程实验影响因素的简单探索[J]. 中国现代教育装备,2016(6):21-24.
[4] 刘丝雨.开发PhLab软件提高中学物理演示实验有效性的研究[D].成都:四川师范大学,2019.
(责任编辑 李琪琦)
我国高中物理实验论文范文第2篇
摘要:随着我国对教育事业发展的重视力度的提高,我国的教学水平也在不断提升,新课程的改革对教学提出了许多新的要求。近年来,人们对高中化学实验课程的教学质量要求越来越高,创新高中化学实验课程的教学模式受到了人们的广泛关注。创新高中化学实验教学不仅可以丰富化学课堂教学内容和教学模式,提高高中学生的学习兴趣,同时还可以满足新课标改革的需求,适应时代的发展进程。但是,在高中化学教学过程中,受传统应试教育观念的影响,注重对高中学生文化课知识的培养,忽视了高中学生的实践能力和创新能力的培养,所以高中化学实验课程教学的创新是非常有必要的。
关键词:高中化学;实验课程;教学创新;策略探讨
引言:高中化学课程是高中课程教学中的重要内容,其中,高中的化学实验是高中化学教学的重要组成部分,对高中学生的实践能力和创新精神的培养有着重要的作用。当前,在高中化学实验教学过程中仍出现教学模式老旧单一,教学内容枯燥,重视化学知识、轻化学实践等现象,导致高中学生对高中化学课程的学习兴趣底下,化学课上的学习积极性和学习热情不高,从而降低了高中化学课程的课堂教学质量。基于这样的认识,本文通过对当前高中化学实验教学过程中存在的问题以及创新高中化学实验课程教学的意义进行分析探究,并提出新课标改革下高中化学实验课程教学的创新方法。
一、高中化学实验课程教学创新的意义
(一)化学实验课程的创新有利于提高高中学生的实践能力
高中化学的实验课程是高中化学教学过程中的重要组成部分,对高中生的学习发展有着重要的意义。创新高中化学实验课程的教学,可以丰富高中化学课堂教学内容和教学氛围,激发高中学生对化学的学习兴趣,提高高中学生化学实验课上的学习积极性和热情,从而积极主动的投入到化学实践中去,体验化学实验的乐趣[1]。开展高中化学实验教学可以让高中学生简单直观的了解化学知识,同时还可以有效的培养高中学生的观察能力、分析能力等。让高中学生通过化学实验来探究化学的本质现象,提高高中学生化学的动手实践能力,实现高中化学课程的教学目标。
(二)化学实验课程的创新可以有效培养高中学生的科学素养
高中化学实验课程教学的创新不仅可以提高高中学生的观察能力、分析能力以及动手实践能力,同时还可以有效的培养高中给学生的科学素养。在高中化学实验教学过程中,让学生积极主动的投入到实践中去,在化学实验的过程中掌握化学的基础知识以及化学专业术语,强化对化学概念的理解和化学实验技能。高中学生通过对化学实验的不断研究和分析,丰富高中化学实验的经验,逐步形成科学的化学思维,掌握科学化的实验研究方法,进而有效的培养高中学生对化学知识的科学探索精神和科学的实验态度。
二、高中化学实验课程教学中存在的问题
(一)对高中化学实验课程的重视力度低下
高中的教学阶段是高中学生备战高考的重要时期,所以,在高中教学过程中,老师受传统应试教育观念的影响,将提高高中学生的化学成绩和学生的升学率当成高中教育的教学目标,注重培养高中学生化学基础知识,提升高中学生的化学成绩,所以对高中化学实验课程的安排较少,导致高中化学实验课程的教学观念落后,课堂教学模式单一。老师在化学课堂教授时以强化的化学基础知识灌输模式为主,高中学生在下面机械的听,缺少课堂上与高中学生的交流与互动,导致化学教学课堂死气沉沉,降低了高中学生的化学学习兴趣,从而影响了高中化学的课堂教学质量。
(二)高中化学实验课程的教育功能没有得到有效的发挥
高中化学实验课程教学是高中化学教学的重要组成部分,可以有效提高高中學生的实践能力和科学探究能力,帮助高中学生掌握科学的化学课程的基础知识和科学的实验方法,培养高中学生的自主学习能力和创新能力。但是的以往的高中化学教学过程中,老师只注重高中学生对化学基础知识和实验步骤的掌握和熟练度,对化学的实验课程安排较少,导致高中化学实验课程的各种教育功能没有得到有效的发挥,限制了高中学生综合素养的提高,降低了高中化学教学的质量[2]。
三、高中化学实验课程教学创新的方法
(一)更新化学实验课程教学观念
高中化学实验课程教学的创新,首先就是要更新化学老师的化学教学观念,改变传统的应试教育模式,提高对高中化学实验课程教学的重视力度,增加化学实验的课程。充分了解高中学生的性格特点、兴趣爱好以及化学课程中的教育功能,合理的安排化学实验课程,培养高中学生对化学实验的学习兴趣和热情,提高高中生的化学实验能力和探索能力。在化学实验过程中,让高中学生通过对化学的实践强化化学知识的掌握,了解科学的探究方法和试验方法,进而有效的提升高中学生的科学素养。
(二)合理的创设实验情境,丰富化学实验课堂的教学氛围
随着新课标的改革,情境创设模式在教学中的应用越来越广泛,对课程的课堂教学有着非常重要的作用。所以,在高中化学实践课程教学过程中,创设课堂实验情景,丰富化学的课堂教学模式,引导高中学生直观的了解化学知识,激发高中学生对化学实验课程的学习兴趣,并且积极主动的投入到化学实践中去,提高高中学生的自主学习能力。同时,通过情境创设来增强化学教学的感染力,让高中生们了解化学实验在生活中的作用以及重要性,增强高中学生的感性认知,进而激发对化学实验的探索欲望[3]。
(三)高中化学实验题目的设置要贴近生活
老师在化学实验课程教学时,选择的化学实验主题要贴近生活实际,将化学知识与现实生活相结合,提高高中学生对化学知识的认知,让高中学生充分体会到化学实验的现实价值,从而有效的激发高中学生的化学实验研究、探索、创新的欲望。将学生熟悉的生活问题和情境引入到化学实验课程教学中去,激发高中学生的学习兴趣和试验参与积极性,提高高中学生的实践能力,促进高中学生综合素养的提升。
结论:总而言之,高中的化学实验是高中化学教学的重要组成部分,对高中学生的实践能力和创新精神的培养有着重要的作用。因此,老师不仅要提高对高中化学实验课程教学的重视力度;同时还要合理的创设化学实验情景,丰富化学实验的课堂教学氛围;将化学实验与生活实际相结合,提高高中学生对化学知识的认知,提高对化学的学习兴趣,积极的对化学实验进行研究探索,进而掌握科学的试验方法,培养高中学生的科学素养。
参考文献:
[1]张宏艳. 浅谈新课程标准下的高中化学实验教学[A]. 北京中外软信息技术研究院.第三届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京中外软信息技术研究院:,2016:1.
[2]徐宝磊. 新课程背景下高中化学探究性实验教学的实践研究[D].河南大学,2012.
[3]刘娟. 高中化學实验教学的创新与学生能力的培养[J]. 数理化学习,2016,02:53-54.
我国高中物理实验论文范文第3篇
1 探究“伏安法”测电阻的误差
问题: (1) 如果电表为理想电表, 即RV=∞, RA=0用图1甲和图1乙两种接法测出的电阻是否相等?
实际测量中所用电表并非理想电表, 电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻, 用图1甲和图1乙两种接法测出的电阻是否相等?
知识链接:引导学生要明确, 实际应用的电表均是由电流表改装而来的。电表在应用过程中肩负两大功能, 既是测量工具又是一个纯电阻用电器。流经它们的电流I及它们两端的电压U与它们的电阻R之间的关系满足欧姆定律。
探究:若将图1甲所示电路称电流表外接法, 图1乙所示电路为电流表内接法, 则“伏安法”测电阻的误差分析为:
(1) 电流表外接法。
由于电表为非理想电表, 考虑电表的内阻, 引导学生画出等效电路如图2所示。根据电路图可知:电压表的测量值U为a b间电压, 电流表的测量值为干路电流, 是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和, 故:R测=U/I=Rab= (Rv∥R) = (Rv×R) / (Rv+R)
通过运算, 学生可以看出, 电流表外接法R测的系统误差主要来源于Rv的分流作用, 其相对误差为δ外=ΔR/R= (R-R测) /R=R/ (Rv+R) ≈R/RV
(2) 电流表内接法。
画出等效电路如图3所示, 引导学生讨论可知电流表的测量值为流过待测电阻和电流表的电流, 电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测=U/I=RA+R>R, 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用, 其相对误差为:δ内=ΔR/R= (R测-R) /R=RA/R
总结:综上所述, 当采用电流表内接法时, 测量值大于真实值, 即“大内”;当采用电流表外接法时, 测量值小于真实值, 即“小外”。
应用:已知电流表的内阻约为0.1Ω, 电压表的内阻约为10kΩ, 若待测电阻约为5Ω, 用伏安法测其电阻应采用电流表____接法;若待测电阻约为5 0 0Ω, 用伏安法测其电阻应采用电流表___接法。
分析:当待测电阻的阻值约为5Ω时, 通过与电压表的内阻和电流表的内阻的比较, 可以看出待测电阻的阻值远远小于电压表的内阻, 由“小外”可知, 应选用电流表外接法, 这样相对误差趋近于零, 测量值更准确。
当待测电阻的阻值约为5 0 0Ω时, 待测电阻的阻值远远大于电流表的内阻, 由“大内”可知, 应选用电流表内接法。
2 探究伏安法测电动势和内阻实验的误差
问题:用伏安法测电源电动势和内阴有如图4甲、乙两种接法, 它们的测量结果会相同吗?
知识链接:引导学生明确, 由全电路欧姆定律I=E/ (R+r) 可知U=E-Ir, 式中的U为路端电压, I为流经电源的干路电流, 而实际的电表具有分流分压作用, 对测量结果应有一定的影响。
探究:若将图4甲称为安培表内接法, 图4乙称为安培表外接法, 则误差分析如下。
(1) 安培表内接在并联电路之内的电路。
作U=E-I r图线如图5实线所示, 式中的U是路端电压I应是通过电源的电流,
可见U越大, 差值 (I实-I测) 就越大。U=0时, 差值 (I实-I测) 也为0, 在相同的U值下, 安培表的读数即为I测, 要小于流经电源的电流I实。引导学生画出测量的U-I图线如图实线所示, 实际的U-I图线如图虚线所示。从图线上可以发现E测
(2) 安培表外接在并联电路之外的电路。
作U=E-I r图线如图六实线所示, 式中的I是通过电源的电流, U是路端电压,
可见I越大, 差值IRA就越大, I=0时差值为0, 在相同的I值下伏特表的读数即U测要小于路端电压U实。引导学生画出测量的U-I图线如实线所示, 实际的U-I图线如图虚线示。从图线上发现:E测=E真r测>r真。
总结:采用安培表内接在并联电路之内的电路时, 系统误差来源于伏特表的分流作用, 有E测
3 探究“半偏法”测量电表电阻的误差
问题:在用“半偏法”测量电表内阻的实验中, 用图7、图8两种接法测量电表的内阻时, 结果会等于R2的读数吗?
知识链接:引导学生明确, 由于实际的电表都有内阻, 给电表串联或并联一个电阻都将改变电路结构, 影响外电路的总电阻, 从而影响电路的电流、电压分配。
探究:将图7称为限流半偏法, 图八分压半偏法, 误差分析如下:
(1) 限流半偏法。
A实验原理:如图7所示, 其中R1为电位器 (或滑动变阻器) , R2为电阻箱, G为待测电表。
B实验操作顺序:
第一步:按原理图连结好电路, 断开S1、S2, 将R1阻值调到最大。
第二步:合上S1, 调节R1, 使电表G达到满偏。
第三步:保持R1阻值不变, 再合上S2, 调节R2, 使G达到半偏。
第四步:断开S2、S1, 记下R2的阻值。
第五步:在R1>>R2时, Rg=R2。
C误差分析:
本实验是在R1>>R2的情况下, 并入R2后, 对总电阻影响很小, 即认为干路电流仍等于Ig时, 近似认为Rg=R2。但实际上并入R2后, 总电阻减小, 干路电流I>Ig, 通过R2的电流IR2>Ig/2, 因此, Rg>R2。所以测量值比真实值偏小, 而且Rg越小, 测量误差越小。
(2) 分压半偏法。
A实验原理如图8所示, 其中R1为滑动变阻器, R2为电阻箱, 为待测电表。
B实验操作顺序。
第一步:连结电路, 断开S, 并将滑片置于最右端, 调节R2=0ㄢ
第二步:合上S, 调节滑动变阻器R1, 使电表达到满偏。
第三步:保持滑片位置不动, 调节电阻箱R2的阻值, 使电表半偏。
第四步:断开S, 记下R2的读数。
第五步:在R1<
C误差分析:
本实验是在R1、R2的情况下, 串入R2后, 对回路总电阻影响很小, 可以忽略不计, 即分压部分的电压保持不变, 所以当电表半偏时, 认为:Rv=R2。实际上串入了R2之后, 并联部分的电阻增大, 分得的电压增加了, R2两端的电压UR2>Ug/2, 因此, R2>Rv。所以测量值大于真实值, 而且Rv越大, 测量误差越小。
总结:综上所述, 用限流半偏法测电表内阻时, R测
用分压半偏法测电表内阻时, R测>R真, 当R1<
总之, 在进行误差探究前, 教师必须要做好三件: (1) 作好知识铺垫; (2) 指导学生做好分组实验; (3) 提出探究的基本思路。在进行探究的过程中, 教师要及时给予必要的指导, 并给予学生必要的时间和空间。探究完成后, 指导学生写出探究报告, 教师及时批阅, 并抽出专门的时间对学生的成果进行评价和整合。上述三个实验的探究结果, 就是在学生们探究的基础上整合而来的。
摘要:通过对“伏安法测电阻”、“伏安法测电源电动势和内阻”、“半偏法测电表的内阻”三个主要电学实验的误差探究, 详细阐述了“问题.知识链接.探究.总结.应用”的教学方法的应用及作者对高中物理新课程理念的理解和实践。
我国高中物理实验论文范文第4篇
摘 要:当前,教育教学改革正如火如荼的进行,新的教育形式和理念下教育已不单单是传统的手写教学及灌输式教学,而是渗入了探究实验教学的新型元素和理念,教育者已意识到探究的重要性。教师要对高中物理的探究式教学进行设计新思路的探究,从意识形态和具体教学形式两个层面分析教学的现状,并提出物理教学的三种教学形式,围绕这三种教学形式进行教案设计和规划。
关键词:探究式教学;高中物理实验;设计和规划;研究
在素质教育的今天,传统的教学模式已经远远无法适应当今的教育改革,当今的教育理念提倡以学生为本,在课堂当中要充分发挥学生的主体作用,物理是一门以实验为基础的课程,在高中的物理教学当中,为了更好地提高学生的能力,在实验课的教学当中,要提倡探究式的学习方式,让学生在实验探索的过程中,提高动手操作能力,通过探究过程中提高与他人合作的能力,能够对实验的数据进行分析,提高数据分析能力,真正成为适应社会发展需要的高素质人才。
一、探究式教学在高中物理实验教学当中存在的现状问题
随着课程改革的全面开展,探究式教学也逐渐被人们应用到各种教学当中,虽然它目前仍处于摸索的阶段,但也取得了一定的成效,只是传统的教学模式已经根深蒂固,所以要想短期内取得质的飞跃,仍存在一些困难。就目前高中物理实验教学方面来看,探究式学习仍然存在一些问题,有待于进一步得到加强和改善,以期得到更大的发展。
1、应试教育使探究式实验教学难于开展
虽然我们现在一直强调以素质教育为主,改变传统的应试教育,但是残酷的高考往往决定孩子今后一生的发展,学生的高考成绩往往被作为评价一个老师教学水平的高低,一个学校升学率的高低被作为评判一个学校好坏的标准,所以老师和学生往往都是把考试作为主要的目标,而物理实验在考试的时候所占的分值比较少,而且在高考的时候实验操作不作为考试的内容,因此,有些老师在教学的时候,往往注重对理论知识的传授,而忽略在实验课的教学当中采取探究式的教学方式,在实验教学的过程中注重对学生能力的培养。学生在学习的过程中,也是主要以应付考试为主,他们注重对知识的学习,而在物理实验操作的过程中,由于重视度不够,所以动手能力比较差,对实验现象的观察能力和对实验数据的收集整理能力也比较差,没有能够形成良好的动手操作能力,对探究式实验感觉无从下手。
2、资金投入的不足限制了探究式实验教学的开展
近几年,国家认识到了实验教学的重要性,加大了实验设备和仪器的投入资金,但是因为高中的班容量比较大,每个班的人数都比较多,而资金投入量有限,使得一些实验仪器很难保证到每个人都能亲自尝试去做,这使得提高每一个学生的整体素质目标难于实现。在多媒体技术广泛应用的今天,提倡对于一些不易观察的实验,可以通过实物投影来进行展示,让学生透过大屏幕来观察实验现象,但于探究式学习更好地进行开展,但是由于投入资金不足,在高中物理实验教学当中,我们很难见到多媒体的影子。
3、师资水平不高使探究式实验教学难以取得高效
有些老师对于高中物理实验教学理解有偏差,他们认为实验教学就是让学生动手操作,在教学的过程中,他们把课堂交给学生,充分发挥学生的主体作用,但是忽视了老师的主导作用,他们在课前不会认真去钻研教材,引导学生积极主动地去进行实验,教给学生正确的实验方法,这样使得学生在实验的过程中盲目地进行摸索,通过实验进行学习收效甚微,老师在教学的过程中,不能够正确地进行引导,导致了探究式实验教学所达到的效果不好。
二、探究式教学在高中物理实验教学当中高效开展的形式
作为一门以实验为基础的物理课程,老师必须要将探究式教学融入到实验教学当中,研究出一套具有指导意义,适合于物理实验教学的新模式,真正做到全面提高学生的整体素质。
1、探究式教学在演示实验当中的应用
演示实验在高中的物理教材当中非常的常见,老师在教学的过程中,要重视在演示实验当中采取探究式教学方法,注重对学生能力的培养。演示实验是老师对整个实验进行示范,学生对示范实验现象进行观察,在观察的过程中提出问题,对整个实验进行思考分析,然后得出正确的结论,比如老师在给学生讲解物理惯性知识的时候,可以对此部分的知识设计演示实验,用一个装有大气泡的储水瓶来进行实验,让学生自己去观察在储水瓶加速和减速的时候,气泡是如何进行运动的,学生在对实验进行观察的时候,就会对气泡运动情况不同产生疑问,为了能够解决心中的疑问,他们就会集中注意力去观察,然后积极的去寻求问题的答案,整个的学习过程,他们都是积极主动地进行学习的,这种探究式教学在演示实验当中的应用,也使得学生的观察能力以及分析解决问题的能力逐步的提高。
2、探究式教学在分组实验当中的应用
在高中物理实验当中,有许多的实验按照课标要求需要进行分组实验,为了让探究式教学式教学在物理实验当中能够取得较好的效果,老师在课堂当中一定要摆正自己的位置,发挥好自己的作用。在分组教学的过程中,老师不要成为主演,不可以把分组实验上成演示实验,不可以先将整个实验进行演示,限制学生思维的发展。老师在学生实验的过程中,也不可以把舞台全权交给学生,让学生在课堂上放任自流的自己去做实验,老师在课堂上要发挥好主导作用,引导学生去做实验,在学生实验的过程中,要对学生进行指导,监控每一个小组实验的进展情况,学生实验过程中遇到问题的时候,老师要给予及时的指导,但不可以代替学生去进行操作。比如在让学生做光的衍射实验的时候,老师就可以让学生观察在孔较大的时候,光沿直线传播的情况,然后在观察孔较小的时候光的衍射情况,在换上不同形状的小孔对实验现象进行观察,在老师的引导下,学生就可以较好地观察到实验现象,并对相关知识形成深刻印象,便于知识的掌握。
3、将探究式教学形成理论推广开来
探究式教学在物理实验教学当中的应用还属于摸索阶段,它还不够成熟和完善,为了让探究式教学在物理实验教学中取得良好的效果,可以开展这方面的课题研究,制定课题研究的计划,实施方案和成果归纳,将平时积累下来的经验,形成相关的理论,推动探究式教学在物理实验教学当中的应用,使探究式教学在物理教学当中,能够真正促进学生的发展,提升学生的能力,将经验分享交流,让探究式教学全面推广开来。
在素质教育的今天,学习不仅仅是应付考试,我们需要培养一批能够适应社会发展需要的新型人才,这就需要我们在高中物理实验教学的过程中,采取探究式教学方法,老师在教学的过程中,要认真对待每一堂物理实验课,做好备课工作,充分发挥出“学生为主体,老师为主导”的课堂模式,让学生在课堂上能够有序地进行操作,使学生在实验操作的过程中,能够提高动手操作能力、观察能力、分析解决问题的能力,提高课堂的学习效率。
我国高中物理实验论文范文第5篇
摘 要:计算机信息技术不断渗入教学课堂中,为现代高中物理实验教学奠定了良好的技术基础。通过计算机信息技术的运用,有效地将虚拟实验室带到高中物理教学课堂上,显著提高了现代高中物理实验教学的质量。根据高中物理实验室的教学目标,针对实验室的特点、物理实验室的相关实际操作和应用以及高中物理实验室的教学质量等所存在的教学问题进行研究。虚拟实验主要是通过计算机信息技术的支持,利用信息科技构建虚拟的仿真实验室,并结合Flash课件,以实现网络信息化的虚拟实验,能显著提升学生的物理知识实践能力,提升学生的自主学习能力,同时还能更大程度地发挥学生的创造力。
关键词:虚拟实验;高中物理;效率
随着计算机信息技术不断渗入教学课堂中,这为实现高中物理实验操作带来相当大的积极影响作用。同时运用计算机信息技术,将虚拟实验室引进课堂,直观地将物理知识通过虚拟实验展现在学生面前,显著将实验教学的课堂效益提升。虚拟实验主要是通过计算机信息技术的支持,利用信息科技构架虚拟的仿真实验室,并结合Flash课件,以实现网络信息化的虚拟实验。在高中物理课堂的教学中灵活将信息技术化的虚拟实验渗透进物理理论教学中,对深化物理教学改革至关重要,同时能有效激发学生的学科积极性以及学习兴趣,进而有效提高实验教学效率。
一、物理教学中运用虚拟实验的好处
1.有效减少物理课堂实验的成本
在以往的传统高中物理教学过程中,进行实验操作的时候均是要借助相关的实验器材才能完成。然而用于物理实验操作的相关专业器材费用相对比较高,且相对比较容易损坏,因此整个物理实验进行下来,耗费教学经费相当大,但是利用虛拟实验室,能在很大程度上将传统实验室的成本降低,通过实验器材的信息科技数字化,运用虚拟仿真实验系统的教学模式,不仅能降低成本,同时还能全面实现高中物理课堂上的实验教学。
2.化解时空限制的教学局限性
在以往旧式的器材实验室教学中,经常会受到时间以及实验空间的限制,出现这种现象主要是因为实验室相关器材相对短缺,且空间有限,不能同时一次性让学生进行相关物理学科课程的操作学习。然而通过虚拟实验室的运用,促使高中物理实验实现数字化传播,并且在时间和空间上不受到任何限制,只要课程设计中需要,师生便能随时通过信息化虚拟实验室进行相关课程的实验操作。
3.有效把控实验过程中的节奏
在传统式的相关物理器材实验室教学过程中,对于部分瞬间即逝的物理实验现象相对比较难观察到,而通过进行虚拟数字化实验操作,我们可以通过信息科技技术将实验现象进行缓慢播放,以把控实验的节奏,有效观察实验现象,更好地帮助学生对课程实验进行相关笔记记录,以帮助学生更全面地进行实验操作与学科思考。
4.有效保证实验过程中的人身安全性
高中物理学科理论知识相对比较难,且相关的物理实验的难度系数以及危险性系数相对比较高,一旦实验操作失当,有可能引发某些危害,以影响操作者的生命安全。但是通过使用虚拟实验室进行实验操作,那么就能排除掉实验里存在的一系列安全隐患,这样进行物理课堂实验更加安全。
二、虚拟实验的作用
1.提高学生学习积极性以及学科兴趣
在教学过程中,有效地将学生引导到学科理论知识的海洋里让其自主进行学习,依靠的不是强制性管制,而是学生发挥自身能动性主动地学习,并对所学习的学科怀揣着兴趣、热情以及学习信心。在以往的教学过程中,教师的教学方式相对比较单一、枯燥,物理学科的知识传授更是由教师使用粉笔在课堂上进行书写绘画,因而大部分学生并不能很好地参与到教学活动中。长期如此,学生在课堂上逐渐变得烦躁、思维不活跃,导致整个高中物理实验的课堂教学质量下降,即使是教师使用简单实验操作也不能有效地帮助学生提升学习兴趣。通过使用虚拟实验网络系统,将实验教学附上浓郁的现代技术色彩,以给学生带来科技现代化的视觉冲击,更加有效地帮助学生集中注意力,提高学生的学习热情和参与实验学习的积极性。
2.虚拟效仿实验现象,指导学生自主研究探讨
实验是教师引导学生自主进行研究探讨的一种科学的教学手段,通过使用虚拟实验教学方式,将抽象的高中物理理论知识融入实践性实验中,以深化学生的学习思维逻辑性,通过虚拟实验的运用,将抽象化转变成形象化,将实验静态转变为实验动态,将实验微观性转变为实验宏观性。比如,在教学马德堡半球的物理实验的过程中,教师可以用实验中对两个马德堡半球进行真空处理,将空气抽取出来后两个半球无法拉开的现象,向学生展现大气压强,但是大气压强到底有多大,运用传统的实验方式几乎是不可能让学生感受到的。但是通过使用虚拟实验验证马德堡半球实验,将实验中的两边马匹逐渐以两倍进行增加,直至成功将半球有效分开,能真切地让学生感受大气压强的大小。
3.扩展了学生的操作空间,挖掘学生的创新力
在传统的实验室操作中,学生初始接触物理实验,由于心里对实验操作以及相关的实验过程、设备等可能发生不安全事故的担心,导致学生在实践过程中过多顾虑,致使实验课堂的效率下降。通过虚拟实验课堂,为学生提供了全新的安全性实验实践渠道,学生可以放心地按照自己创新能力以及想象能力开展实验操作,进而有效激发了学生的学习积极性与主动性,扩展了学生操作空间,挖掘了学生的创新力。
参考文献:
[1]邓小静.基于虚拟仪器的高中物理实验教学设计的初探[D].华中师范大学,2012.
[2]张俊年.运用虚拟实验,提高初中物理实验教学效率[J]. 学周刊,2016,1(3):125.
[3]孟艳朋.虚拟实验对高中物理实验教学的辅助作用初探[D].云南师范大学,2007.
[4]佘春华.基于认知灵活性理论的高中物理虚拟实验教学平台的设计与开发[D].广西师范学院,2011.
编辑 李博宁
我国高中物理实验论文范文第6篇
通过本周一周的教学技能训练,其中有同学们的欢笑细语,也有指导老师的谆谆教导很多同学为之付出了努力,下面将我的心得体会归纳如下:
一、做好充分的准备
要讲好实验,必须要我们每一位同学亲自上台讲解,因为上课一是可以更进一步的了解本身在实验方面存在哪些问题,只有了解自我存在的问题,才能想办法去解决。二是可以更进一步的系统的熟悉课本上的知识内容,只有熟悉课本上的知识内容,才能把知识联系起来。这样就能把实验方面的知识扩展开来,才能把实验讲得更好。但是随着和老教师们的不断交流,发现这种想法是不完全正确的。因为讲好实验同样可以了解本身在实验方面存在的问题,而且还能把课本上的知识较系统的联系起来。首先,准备演示实验和分组实验就要先熟悉课本上的知识内容,只有先熟悉课本上的知识内容才能讲好演示实验和分组实验;其次在学生做分组实验讲解的过程中可以很好地发现我们在讲解过程中存在的问题;再次,要想准备好演示实验和分组实验,必须把课本上的理论知识理解透彻,同样能把知识扩展开来。
二、改进自身不足的实验教学模式
对于讲解不好的同学应该借鉴那些讲得好的同学身上的优点,扬长避短,而且要更加努力做好讲解的过程,对我我们这些即将走上教师工作岗位的学生来说,这一点是是我们立马要解决的问题,平时要多加锻炼,有机会讲解都应该要抓住机会,同时对于讲解好的同学也可以考虑把机会留给其他的同学,让更多的人得到锻炼。我们还可以从网上调出那些优秀老师的讲解视频,经常观看模仿,与此同时也要思考那些优秀老师是怎么讲解这些问题,如何分析问题,并进行总结。
三、利用周末的开放实验室
对于有的学生的动手能力较差,甚至最基本的也不会操作。周末应该经常去开放实验室进行操作,熟悉实验仪器及其操作,对理论知识加强巩固练习,同时加强实验的讲解,要懂得书读百遍,其义自现的道理。我们也可以在课余时间自行组织教学技能训练,加强自身的语言表述,语言逻辑表达。也可以多看看关于文学的知识,扩展自身知识,同时也积累了语言词汇量,在这个过程当中有助于语言逻辑的表达。
四、在实验教学训练过程中纪律问题
对于纪律我们大家都是即将走上工作岗位的大学生了,每一位同学都应该有自律的能力,不应该要老师经常强调纪律的问题。我们都要从自我做起,要养成遵守校纪校规的行为习惯,讲对我们以后工作有很大的帮助,也将是我们的人生一笔宝贵的财富。
五、利用实验室资源
课堂上的演示实验和学生的分组实验,基本上都是用学校采购的实验仪器来完成的,很少有自己做的教具。这样不但浪费了我们身边的实验资源,而且也不能达到把物理和生活有效的结合起来的目的。所以教师要结合我们本地的地情、校情和民情,善于留心,多长心眼,积极发现身边和生活中存在的大量的、长期以来被忽略的实验资源,并以坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验为理念,开发一些生动有趣的生活随堂小实验,这不仅能让学生感到物理就在身边,消除对物理实验的距离感、陌生感、恐惧感,更给他们创造了动手做实验的机会,从而激发学生做物理实验的兴趣和热情,促进他们主动地学习。
通过本周实验我收获不少,也明白我们即将走上自己的工作岗位,每一个人必须加强知识的巩固与学习,教学技能的训练。为自己走上教师工作岗位做好铺垫。
高中物理实验总结
(二)
本学年,物理实验室在校行政领导下,在全体老师的支持下,严格遵守实验工作基本制度,积极协助各年级教师积极开展物理教学工作及教研工作,并积极协助科技兴趣小组活动。实验室管理井然有序,取得较好成效。 为了进一步完善实验室的管理工作做具体工作总结如下:
1、本学年开展的实验数量能达到《物理实验》的要求。
2、演示实验和分组实验在现有条件下取得良好的效果。
3、 积极完善实验室各项规章,加强实验室财产仪器的管理、使用等方面的规范管理。每次实验都能要求有关教师填写好《实验通知单》。
4、 做好仪器的清理、放置和造册登记,做到整洁、规范,项目清楚。在实验前后对仪器性能进行认真检查,做完实验仪器及时收回、上架归位。
5、 熟悉仪器的基本性能和使用方法,做好仪器的保养和维护。
6、 做好易耗品和仪器破损登记。对易耗品及时补充,对仪器破损及时登记,填写好《仪器损坏丢失报废单》并按赔偿规定进行处理。
7 、 配合课任教师准备各演示实验及学生探究性分组实验,积极为实验教学提供方便,协助教师进行仪器调配、改进工作,努力适应实验需要,提高实验课教学质量。
8、做好安全、卫生清洁工作, 强化对学生的安全教育,发现有问题,及时进行批评教育,及时关闭电源开关并锁好门窗。以确保实验教学正常进行。
9、准备好各项待查材料,填写好各项报表,做到有据可查,条理清楚,并接受有关主管部门检查。虚心接受意见和建议,总结经验,改进实验室管理工作。
10、认真完成好学校分配给我的其它工作。 实验室在改进中也存在一些问题:
1、由于历史悠久,实验室存在的老旧仪器过多,导致仪器可利用率不高。
2、在新课程标准下,急需引进设备,完成新旧更替。
3、电学实验室的操作台电源不同,给学生实验带来不便。 为了解决以上问题,我准备作如下工作:
1、分批报损废旧仪器。
2、参照新课标引进仪器。
3、利用探究实验室的资源设备辅助电学教学。
总之,物理实验教学是物理学科实施素质教育的基础和重要途径,这一年来,我积极主动的为物理教师和学生服务,开展好实验教学,为学生学好物理创造前提条件。
高中物理实验总结
(三)
物理学史集中地体现了人类探索和逐步认识世界的现象,结构,特性,规律和本质的历程.随着科学的发展,我们更要重视物理学。因此小编准备了这篇高中物理实验总结;用打点计时器测速度重难点知识解析,欢迎阅读。 知识点总结
电火花计时器的纸带安装方法:
使用电火花计时器在纸带上打点,安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过,打点时墨粉盘不随纸带转动,电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上,打出的点迹颜色较淡,打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。学生实验时可采用这一方法。另一种是用两条纸带,将墨粉盘夹在中间,拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用,墨粉盘会随纸带转动,电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上,所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹,可重复使用。用一条纸带打点时,纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小,用两条纸带打点时摩擦阻力较大。不管用哪种方法,打完纸带后应立即切断电源。 常见考点考法
打点计时器原理及使用 1. 电磁打点计时器
教师布置学生对照仪器看说明书,引导学生注意其重点:观察打点计时器并阅读其使用说明书,明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,如图1所示。工作电压为4V~6V。当电源的频率是50Hz时,它每隔0.02s打一次点。通电以前,把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面。当接通电源时,线圈产生的交变磁场使振动片(由弹簧钢制成)磁化,振动片的一端位于永久磁铁的磁场中。由于振动片的磁极随着电流方向的改变而不断变化,在永久磁铁的磁场作用下,振动片将上下振动,其振动周期与线圈中的电流变化周期一致,即为 0.02s。位于振片一端的振针就跟着上下振动起来。这时,如果纸带运动,振针就在纸带上打出一系列小点。
2.处理纸带时,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点。如果数出n个点,这些点划分出来的时间间隔数是多少? T为相邻两个字母之间的时间间隔。用这个平均速度代表纸带经过E点时的瞬时速度vE =vDF。 可以大致表示E点的瞬时速度,D、F两点离E点越近,算出的平均速度越接近E点的瞬时速度。然而D、F两点距离过小则测量误差增大,应该根据实际情况选取这两个点。
根据粗略表示某点瞬时速度的方法,选择合适的计数点,测量包含这个点的一段时间内的位移Δx,同时记录对应的时间Δt,填入教材第23页中设计好的表1中。
算出刚填完的表1中各点附近的平均速度,把它当作计时器打下这些点时的瞬时速度,抄入教材表2中。从该表中能粗略看出手拉纸带运动的速度变化情况。 常见误区提醒 1. 误差
测量值与真实值的差异叫做误差。误差可分为系统误差和偶然误差两种。 (1)系统误差的特点是在多次重复同一实验时,误差总是同样地偏大或偏小。系统误差具有确定的方向性,因此找出其产生的原因后,可采取适当的措施减小或消除它。
(2)偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的机会相同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。 2. 有效数字
带有一位不可靠数字的近似数字,叫做有效数字。 (1)有效数字是指近似数字而言。
(2)只能带有一位不可靠数字,不是位数越多越好。 凡是用测量仪器直接测量的结果,读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值(可靠数字)后,再向下估读一位(不可靠数字),这里不受有效数字位数的限制。
间接测量的有效数字运算不作特别要求,运算结果一般可用2~3位有效数字表示。