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通過實驗培養學生學習物理的興趣論文
內容提要：
新課程教學中實驗器材的更新導致實驗方式的改變和選擇，新的實驗器材的有很多優點但同樣有缺點，如何讓傳統的實驗手段和身邊簡單的物品在新課程教學中體現自己蓬勃的生機，如何借助簡單的身邊物品幫助學生模擬物理過程和探索物理規律
關鍵詞：新課程 傳感器 傳統的實驗器材 身邊常用物品
在如火如荼的新課程改革中，物理實驗的重要性提高到很高的地位，課堂上要求講究通過探究式或自主參與實驗等形式，體現學生的自主學習，培養學生的科學探究能力，逐步形成科學態度與科學精神。同時在課程的具體目標中提出通過學習，認識物理實驗、物理模型在物理學發展過程中的作用。當然，物理是一門研究自然的科學，是一門實驗學科，由于自然界并不自動地展示其背后的本質、規律和內在聯系，所以物理學習需要洞察力和想象力的科學。出于很多原因，新課改開始時，很多學校都根據需要，購進許多先進的實驗器材，配備齊數字信號采集系統，期望通過良好的實驗設備，豐富的實驗手段，能夠增進物理教學的效果，幫助學生自己動手學會學習，設計實驗，從而達到課改的目標。
但在教學過程中，許多先進的設備并沒有發揮其優勢，很多教師在教學過程中幾乎不用這些儀器，只是在公開課或競賽課中演示。更多的老師采用的還多是原來的實驗設計、沿用原來的實驗器材和數據采集方式。通過與老師的討論和共同探討，有許多制約的因素導致這種現象的出現。根據物理教學的特點和實驗器材的特點，解決相關問題要根據課堂的要求采用不同的處理方式，采用什么樣的實驗器材本無可厚非，但教師在教學中還是要注意選擇和運用恰當的實驗器材。
新的實驗器材的使用，在教材中多次用到，如必修1中要借助傳感器和計算機測速度，而傳感器得到速度大小的方法是根據公式 ，當△t非常非常小、△x非常非常小時，根據極限的思想，就認為這個比值就是物體在該時刻的速度。如果教師在使用之前，將測速的原理闡述清楚，了解其工作原理，通過實驗得到運動物體的v-t圖象，即可以快速達到表達速度的變化規律的目的，同時也是對物理問題處理中極限思維的一種鍛煉，“極限”實際上就是一種理想化的模型狀態，因為△t非常非常小是一個模糊的概念，但在實驗中通過調節脈沖的時間長短，得到的速度圖象有區別，可以讓學生感覺到極限分析問題的基本思維方法，從而更好地理解加速度的定義和位移公式。在傳感器測速的過程中，是對 的進一步了解，同時也能夠讓學生建立極限處理問題的方法，不失為一個很好的實驗設計。但在實際中，很多學校沒有做這個實驗，原因之一是沒有這樣的傳感器和操作系統，原因之二是由于該實驗對各方面的要求比較高，并不是任何教師都能夠得到理想的實驗效果，同時學生在理解實驗的數據采集和處理過程不太清楚，反而做了之后取得的說服力不夠，如實驗數據直接就通過計算機處理顯示在屏幕上，沒有一種計算的體驗。所以在運用新的實驗器材之前，教師自己首先要對實驗原理理解清楚，分析數據的采集原理和處理原理，能夠通過實驗得到的一組或個別數據演算得到計算機得到的數據，老師自己心里有底，能夠給學生闡述清楚。同時在做實驗的過程中讓學生自己動手操作，得到數據情況跟老師一樣，這說服力就強。在新課程教材中，多次提到運用各類傳感器進行實驗，傳感器運用于實驗使實驗結果直觀，能夠反應瞬間的變化，可以做比較詳盡的對比分析，如力學傳感器體現牛頓第三定律的相互作用力的特點，體現靜摩擦力變化的特點和滑動摩擦力的變化關系充分體現了現代實驗器材的優勢。
在有一些新的實驗裝置的同時，也要加強傳統實驗器材的開發應用，畢竟新實驗器材的成本太高，附屬設備要求高，學校不可能大量配備，有老師為了上一次公開課，讓學生分組動手，不得不到全市各學校借實驗器材。同樣，有的學校的條件比較一般，沒有購進設備，但也要將書上所講的實驗讓學生體驗。新課程標準也明確提出了“從生活走向物理， 從物理走向社會”的課改理念，使物理貼近學生生活、聯系社會實際，建議教師在課堂上使用可樂瓶、飲料吸管等生活中的常見物品來做物理實驗。眾所周知，“瓶瓶罐罐當儀器， 拼拼湊湊做實驗”就是已故朱正元老教授的至理名言。正如有老師提出，這些傳統實驗器材和生活實驗器材，往往給人一種親切感同時也體現了教師和學生的創新意識，親切來源于學生、老師對自已非常熟悉的東西能夠運用于實驗，反映比較抽象的物理概念或規律，有利于激發學生的興趣和學習動機。如在重力教學過程中，要體現重心是否一定在物體上時，我把講臺上粉筆盒的蓋子撕下來，其形狀基本上為一個矩形，其重心位置在幾何中心，我將幾何中心部分撕下，問學生剩下的部分還有沒有重心，學生大笑的同時很快就明白一個道理，那就是物體的重心還在，但不在物體上。在分析物體的摩擦力的方向和運動方向之間的關系時，學生不能夠理解相對運動與運動之間的區別，我采用一本書上壓一個黑板刷，用手托住，并可利用手將黑板刷推動，模擬他們的運動并進行相對運動的分析，實驗現象明顯且能夠很好反映運動和相對運動的關系。當習題中問“有沒有靜摩擦力的方向和運動方向垂直時”，學生很難找到相關模型，通過將黑板刷豎直壓在書上，再將它們一起做水平運動，很明顯體現靜摩擦力的方向和運動方向垂直。通過身邊的物品做實驗，可以讓學生養成打破舊觀念， 多角度看一個物體， 做到一物多用，從而培養了創新精神，也可讓學生審思原來的實驗， 思考改進方法。通過運用身邊的物品來模擬問題的情景，從而培養學生的思考問題時能夠借鑒身邊物品，物理的問題來源于生活，所以讓學生到生活中去找到原型。而老師這些簡單的模擬就是一個很好的暗示。同樣在很多地方都可以來體現生活，如用伸長和收縮手臂表示彈簧彈力的雙向性，用手叉腰用力拉來判斷力的作用效果及其方向，用粉筆可模擬自由落體、豎直上拋或曲線運動等等，揮動鼠標或鑰匙鏈模擬圓周運動的最高點的臨界條件等等。諸如此類，只要開動思維，用于發現，身邊處處就是描述問題的實驗裝置。
在提倡運用各種新實驗器材的環境下，善于運用身邊常見的物品來還原物理問題的本質，不失為一種行之有效的方法。畢竟，先進的實驗器材很多時候是呆在實驗室里面，解決常見的問題，還是需要發現的眼光去體會，才能夠真真理解好相關物理模型和物理過程，從而理解物理，發現物理。
參考文獻：《中學物理教學中低成本實驗的思考》基礎教育 廖建平
《普通高中物理課程標準》 教育部
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