物理實驗和習(xí)題教學(xué)研究的論文
摘要：本文就如何在物理中實現(xiàn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變做了探討。
關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；實驗教學(xué)；多媒體教學(xué)
隨著科技的進步，改革的力度不斷加大，各行各業(yè)都受到改革浪潮的沖擊，教育教學(xué)也不例外。在新世紀之初，全國上下的教育教學(xué)都在實行新課程標準教學(xué)改革，其目的是由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變，在此我要談?wù)勑率兰o之初的物理教學(xué)改革。
首先談?wù)勎锢韺嶒灲虒W(xué)。
實驗是物理學(xué)發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ)，是檢驗物理學(xué)理論的唯一標準，而在物理教學(xué)中運用實驗的知識，刻意促使學(xué)生能力發(fā)展，促進科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。但是，我們教學(xué)一線的老師卻不夠重視實驗的教學(xué)，認為只要能做好實驗題，能考出高分就可以，會不會動手做實驗不影響高考成績。
比如筆者有一次給學(xué)生做分組實驗，用“伏安法”測電池電動勢和內(nèi)阻，很多學(xué)生都說，在初中學(xué)物理教學(xué)過程中，用電流表測電流和用電壓表測電壓的實驗都沒做過，到高中要做這樣的實驗太難了。
教學(xué)一線的老師不重視做實驗，有多種原因：一是受到中考和高考升學(xué)率的影響，只要能考上重點高中或大學(xué)，學(xué)生高興，家長高興，社會聲譽也好，實驗會不會做也就無所謂了；二是很多學(xué)校，特別是農(nóng)村學(xué)校的教學(xué)條件差，沒有與教材配套的實驗器材、藥品等，老師無法做實驗，只能從理論上講授實驗；三是學(xué)生自身的問題，很多學(xué)生把做實驗當作好玩，上實驗課時在實驗室東走走，西看看，甚至有些學(xué)生根本就不去實驗室做實驗，這樣的學(xué)生連儀器都不認識，更不用說去做實驗。
中學(xué)物理實驗很多，有些一線老師對實驗教學(xué)不進行分類，所以學(xué)生更難掌握實驗學(xué)習(xí)。
筆者經(jīng)過分析、整理，總結(jié)出物理實驗的三大類別：
一是操作性實驗。比如電流表、電壓表、打點計時器、天平等。此類實驗要求學(xué)生掌握基本儀器的使用方法、操作規(guī)則、性能、使用范圍等。
二是驗證或探索性實驗。此類實驗不僅要求學(xué)生掌握儀器的使用，還要求學(xué)生能在實驗中驗證或探索物理規(guī)律，比方說，在做導(dǎo)體的伏安特性曲線實驗時，不僅要求學(xué)生能用電流表和電壓表測電流、電壓，還要求學(xué)生能從實驗的數(shù)據(jù)中找出規(guī)律。
三是設(shè)計性實驗。此類實驗具有綜合性和創(chuàng)造性特點，對學(xué)生的要求較高，它要求學(xué)生熟悉已有的概念、規(guī)律和原理，同時能在有限的條件下設(shè)計出可行的科學(xué)的實驗。例如：“給你一只量筒和水，怎樣測定一個小塑料杯的密度�！贝藢嶒灳C合了浮力、質(zhì)量和密度的相關(guān)知識，且器材簡單，對于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是一個極好的方法。以上三類實驗，可以由老師做演示實驗，可以由學(xué)生做分組實驗，也可以是課外實驗。
物理學(xué)的一個重要特點就是概念多，規(guī)律多，要深入理解它們的物理意義、適用條件和使用范圍，才能正確運用它們解決實際問題。下面談?wù)勎锢砀拍詈鸵?guī)律的教學(xué)。
在物理學(xué)科體系中，概念是基礎(chǔ)，規(guī)律是核心。目前中學(xué)生普遍感到物理難學(xué)，其癥結(jié)之一就在于物理概念和規(guī)律教與學(xué)沒搞好。主要有兩方面原因：在老師方面，只注重讓學(xué)生多做練習(xí)，而不注重讓學(xué)生形成正確的概念和規(guī)律，沒有真正理解它們的意義、適用條件和范圍；在學(xué)生方面，只注重背定義，記公式，做練習(xí)，而忽視了對物理概念和規(guī)律的理解。
比如電容器電容的概念，它是一個比值定義，它的定義式為C=Q/U，很多學(xué)生認為C與Q成正比，與U成反比，學(xué)生從純數(shù)學(xué)角度來考慮，而忽略了電容的物理意義的理解。它是電容的定義式和計算式，而電容的決定式為C=S/4kdπ。
對物理規(guī)律的教學(xué)，要善于按照物理學(xué)的研究方法來探索規(guī)律，運用實驗來總結(jié)規(guī)律，運用已有知識通過理論推導(dǎo)得出新的物理規(guī)律。比如，動量定理，就是應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)知識推導(dǎo)出來的：F=ma=m(v2-v1)/t，則Ft=m（v2-v1）。
對于物理規(guī)律的教學(xué)，還要求把握規(guī)律的適用范圍和條件，比如電功率公式P=I2R和P=/R，前者是電功率與電阻成正比，而后者是電功率與電阻成反比，兩者好像有矛盾，這是怎么回事呢？事實上兩者都是正確的，因為前者適用于不同的用電器在串聯(lián)時所遵從的規(guī)律，后者適用于不同的用電器在并聯(lián)時所遵從的規(guī)律。
采用多媒體電化教學(xué)。在科技進步的今天，教育教學(xué)已不是過去一支粉筆和一本書的教學(xué)模式，如今的教學(xué)手段，教學(xué)設(shè)備非常多樣化。雖然有些學(xué)校沒有與課本配套的實驗儀器，但許多學(xué)校已采用幻燈片、錄像、電腦等多媒體教學(xué)手段，可以給學(xué)生帶來許多感性認識，幫助學(xué)生掌握物理知識。
例如在講授光電效應(yīng)實驗時，學(xué)校的實驗儀器很難做成實驗，現(xiàn)象也不明顯，甚至有的學(xué)校沒有相關(guān)儀器，怎么辦？可以應(yīng)用Flash動畫來模擬光電效應(yīng)實驗，同樣可以達到老師演示實驗的效果，甚至效果更好，特別是某些不可能做的實驗，如原子核的鏈式反應(yīng)，也可以用動畫來模擬實驗，可以給學(xué)生一個深刻的感性認識，也可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
習(xí)題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的有效環(huán)節(jié)。對于習(xí)題教學(xué)，很多老師可謂是用心良苦，訂各種學(xué)習(xí)資料，印各種試卷，到各地交流資料或試卷等，學(xué)生整天忙碌不停，真是苦不堪言，可收效甚微，原因何在？關(guān)鍵在于他們是搞題海戰(zhàn)，而沒有對典型題目進行舉一反三，挖掘題目潛在的教學(xué)價值。
首先，所選習(xí)題必須具有典型性、代表性,能滲透具體概念和規(guī)律，能啟發(fā)思維；其次以典型習(xí)題為基礎(chǔ)，認真分析它的解題思路和方法，揭示它所涵蓋的全部概念和規(guī)律，分析物理過程，并對它進行舉一反三：如一題多解，一題多問，一題多變等。
在一題多解中，培養(yǎng)學(xué)生多種解題方案。例如有這樣一道題：“用所給器材，電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱等測電池電動勢和內(nèi)阻�！笨捎腥N方案，第一種根據(jù)原理E=u+Ir可選用電流表、電壓表和滑動變阻器測量，第二種根據(jù)原理E=IR+Ir可選用電流表和電阻箱測量，第三種根據(jù)原理E=u+ur/R可選用電壓表和電阻箱測量。
在一題多問中，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力�，F(xiàn)在的物理計算題一般都有好幾問。在習(xí)題教學(xué)中，不僅要求學(xué)能解決某一個題目，還要求在條件改變或問題改變時，也能應(yīng)付自如，迎刃而解。
例如：在磁感應(yīng)強度為Ｂ勻強磁場中，有一邊長為Ｌ的正方形單線圈，線圈平面與磁感線平行，線圈繞中心軸轉(zhuǎn)動的角速度為ω，求線圈轉(zhuǎn)動一周的最大電動勢？把問題進行如下變化：（１）求線圈轉(zhuǎn)動一周的平均電動勢？（２）求線圈轉(zhuǎn)動60度的瞬時電動勢？（3）線圈轉(zhuǎn)動60度平均電動勢？（4）線圈轉(zhuǎn)動60度的電荷量？經(jīng)過如此變化題型，能打開學(xué)生思維，提高學(xué)生應(yīng)變能力和創(chuàng)新能力。
無論做什么事情都要講究方法，才能達到目的、提高效率，教育教學(xué)也不例外。老師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都要講究方法，才能達到教育教學(xué)的目的。例如這樣一道題“有一物體做豎直向上運動，其V-t圖像如下圖所示，求該物體上升的最大高度？”
如果運用牛頓第二定律和運動學(xué)知識計算就相當復(fù)雜，要分三個時段計算，但如果利用圖像法，即在V-t圖像中，幾何圖形的面積S等于位移的大小H，則物體上升的高度問題變成了求梯形的面積，非常簡單。解決物理問題的方法很多：驗證法、排除法、替代法、臨界法、最值法、反證法等。
俗語說：“教無定法、教要有法”。對于物理這門學(xué)科，面對新世紀新形勢，面對人才的需求變化，我們應(yīng)該如何進行教學(xué)呢？這值得我們教學(xué)一線的老師深入地思考和探索。
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