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高中物理实验如何导学策略探析

发布时间:2017-02-12 点击数: 字号:- 小 + 大【收藏】【打印文章】

高中物理实验如何导学策略探析

江苏省泰州市第二中学  225300  沈惠清  13961016603

实验是高中物理知识形成和发展的基础,实验课是高中物理重要的课型,也是最具探究味的物理课型,如何充分发挥学生在高中物理实验学习中的主观能动性,发展学生的思维呢?笔者认为还需要教师主导性作用的发挥,但是教师的主导性作用的发挥在于引,而不在于灌,本文就实验课如何导学结合实践谈几点笔者的看法,望能有助于教学实践。

一.导学案如何设计

有序的设计能够促进学生思维更好地发展,为了更好地导学,笔者认为要有导学案,导学案要有一定结构,不能是简单的知识或问题排列,笔者在实验导学案的设计上基本上都按照如图1所示的框架。

借助于导学案引导学生自主分析物理实验,摒弃了传统的老师想讲实验,最后学生简单走个过程的灌输式实验教学。学生从实验的目的出发,从大脑中搜索原有知识和实验方法,从自己的知识和经验出发设计方案,接着按照自己的方案进行实验操作,当然这里面还涉及到实验方案是否可行,可行不可行做了就知道了,如果结果与实验目的偏离太远,说明自己的方案出现了问题,可以猜想问题出现在哪里,带动思维的进一步发展,提高规律发现的主动性。本文重点从引导学生预习这个视角进行实验导学案作用的分析。

二.设疑式地导入,激发学生兴趣

兴趣是最好的老师!物理实验导学案的开始也要有能够吸引学生注意力的地方,把学生的心悬起来。

例如,“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,笔者在设计导学案时,设置了真实的情境,初中我们都学习过,伏安法测电阻,改变电压,通过电阻的电流也随之改变,但是电压与电流的比值不变,如果以电流I为纵轴,以电压U为横轴,作出I-U图像为一条过原点倾斜直线,不过最近我们高二物理备课组教师在实验室用伏安法测灯泡的电压和电流时,最后用描点法得得到的小灯泡的I-U图像却是一条过原点的曲线,为什么是这样的呢?请同学们解释这个现象。借助于这个情景制造认知冲突,激发学生想知道其中的原因,自然很想去了解,做这个实验用到了什么电路图?是如何处理的?现象说明了什么问题?等一系列问题。带着问题顺着导学案的内容进行预习,提高预习的效果。

三.引导学生预习的内容设置

从图1的实验导学案框架来看,有连个部分内容:

1.学习目标

每节课都应该有明确的学习目标,对于物理实验课亦不能外,我们在导学案设计时,要借助于简练易懂的文字描述让学生知道这节课有哪些学习目标,确保探究活动有的放矢。

例如,“测量电源电动势和内阻”这个实验,笔者设置了如下4个学习目标:

学习目标1:自主设计实验,分析并总结出测量电源电动势和内阻的实验室方法,熟悉量化测量的实验步骤。

学习目标2:理解该实验的实验原理,从闭合电路欧姆定律出发,学会用公式法和图像法处理实验数据,并比较、总结出图像法的优越性。

学习目标3:从误差分析得角度,了解教材中各个实验电路图在实验时的系统误差来源,分析不同电路图测量得出E和r与真实值的比较。

学习目标4:仔细观察实验,真实记录并处理数据,养成良好的实验习惯,提升科学素养。

给学生呈现出学习目标目的在于让学生在一开始就对实验有一个整体性认识,了解了学习目标继而思考自己应该要怎样努力才能达到这样的目标。

2.引导学生读课本

再出现了学习目标后,如何实现呢?这时候借助于具体的问题引导学生回归课本,带着问题,在解决具体问题的过程中实现原有知识的应用和新问题的生成。

还以“测量电源电动势和内阻”这个实验为例,笔者在引导学生读课本这个环节上设置了如下几个具体的导学情境:

思考题:如图2所示电路图,两节型号和牌子都相同的干电池:电池1和电池2,在实验中发现,当开关分别接1和接2时,小灯泡的亮度存在着明显的差异,开关接2时的亮度要比接1暗很多,请你结合生活经验猜一猜,出现这种现象的可能原因有哪些?

这个问题学生有生活经验,很多的学生会认为电池1和电池2的电动势不同,电池2用久了,电动势明显减少了。

问题1:如何测电池的电动势?

引导学生想到用电压表直接接电源两端去测量,很多学生跃跃欲试,想去证明自己思考题的想法是对的。这个时候可以提供电压表让学生自己去尝试,尝试的结果是,电池1和电池2的电动势差不多都是1.5V,电池2电动势稍微小点,但不是明显小。这样一来,学生的疑问自然生成了。

问题2:如果不是电动势明显差异,那么又是什么原因导致了灯泡亮度明显的差异呢?

学生在思考这个问题时,很自然地用到了闭合电路欧姆定律,经过思考肯定是电路中的电阻存在着不同,又由于是同一个灯泡,所以是2个电池的内阻存在着明显的差异。

问题3:如何测量电源的电动势及内阻?教材中给了哪几种方法?

引导学生带着这个问题进行课本阅读。当然学生的自主阅读肯定是有问题的,这恰是进一步交流的重要材料。在教材自主学习的引导上要注意条理性。

根据教材中的几种做法,设置导学案如下(以教材中的方案一为例,方案二、方案三的导学案设计基本一样略):

为了鼓励学优生自主创新,还设置了留白项:

问题4:除了教材中的3种方案,你还能想到哪些实验方案,并画出电路图?

通过导学案的设计主要目的是让同学通过对课本上所给出方案分析,了解实验中所要用到的实验器材,了解各实验器材在实验中所能够起到的重要作用,从而,对自己所设计的实验方案有所反思和改进。实践中笔者和学生交流后发现,相当大一部分学生能够自主比较三种方案,发现三种方案所用实验器材虽然不同而实质是一样的。

(编辑:guoting)

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