《水动力学研究与进展》
高中物理是一门以实验为基础的学科,力学实验又占据着重要地位,还是难点之一,通常令师生双方头疼不已,成为教育教学中的一个热点课题.在高中物理力学实验教学中,部分实验教学一些效果并不是特别好,对原有实验装置或流程进行适当改进相当有必要,教师应结合具体实验环境、条件及高中生的身心特点加以改进,辅助他们学好力学理论知识.
一、适当增加课外实验,提升课堂教学趣味
在高中物理教学中,实验主要分为教师演示实验与学生操作实验两大类,而实验来源通常以课内为主,为改进实验教学质量,教师可适当增加一些课外实验,以此弥补教材内容的不足,同时提升物理课堂的趣味性与吸引力.由于力现象在现实生活中相当常见,高中物理教师在力学实验教学中应该适当增添一些生活化小实验,辅助学生理解抽象的物理知识.
在展开“摩擦力”教学时,当研究滑动摩擦力时,不少学生错误的认识只有滑动的物体才会受到滑动摩擦力的作用,这时为帮助他们正确认识滑动摩擦力的相关知识,教师可以增加一些有趣的小实验:先在黑板上随机写几个字,再随机邀请一名同学用黑板擦把这几个字擦掉.学生可以发现黑板上的字是在逐渐消失,这说明黑板擦和黑板之间产生的有滑动摩擦力,但是黑板相对应地面而言是静止的,并没有运动,不过也受到滑动摩擦力的作用,让他们明白即使是静止的物体,同样也有可能会受到滑动摩擦力的作用.之后,在探究滑动摩擦力的方向时,教师也可引入课外实验:将毛刷放在桌面上,用力水平拉动,学生观察毛变弯的方向,引领他们分析滑动摩擦力的方向.
针对上述案例,教师适当增加一些教材之外的实验,能够让力学知识变得更加丰富,虽然实验操作起来很简单,但是可以让学生获得一定的成就感,使他们的学习情绪高涨起来.
二、有效改进实验效果,教学内容更加科学
在高中物理力学实验教学中,教材中安排的部分实验可视性不强、效果一般,影响学生对实验过程与结果的观察,不利于他们对理论知识的理解和掌握.面对这些实验有效改进效果可谓是势在必行,高中物理教师在演示这些力学实验时,需通过改进实验器材或形式增强效果,提升实验现象的可视性,将教学内容变得更加科学,为学生提供良好的学习环境.
例如,在“力的合成和分解”教学实践中,当学习到“力的分解”时,教师可以对教材中的实验进行如下改进:将一个橡皮筋套在左手中指上,另外一端系上一个钩码,钩码一端与手掌之间用一铅笔支撑,让橡皮筋、铅笔和中指形成一个三角形.改进后的实验装置极具可控制性,当橡皮筋与铅笔的位置保持不变时,无论是增加还是减少钩码的数量,学生的手指均可以明显的感受到力的变化;而铅笔长度与钩码数量发生变化时,他们通过上下移动橡皮筋在手指的位置,同样能够明显感受到力在发生变化.从另一方面来讲,改进后的实验操作起来较为方便,可视性变得更强.学生还可把铅笔的一头削尖,让笔尖同手掌接触,让他们感受到刺痛感,使其增强对力的分解效果的体会.
在上述案例中,教师有效改进实验效果,将教学内容变得更加科学,学生更能体会到力的分解效果,使其理解分力及力的分解的概念,让他们知道力的分解是力的合成的逆运算.
三、巧妙改进实验细节,简化操作流程难度
在高中物理力学知识教学中,部分实验操作起来步骤繁杂、难度较大,极易受到一些细节的影响,而这些细节往往关系到整体实验操作的准确性与便捷性.因此,高中物理教师在力学实验教学过程中,应该认真分析实验内容,从细节方面加以改进与优化,努力提升实验的可行性与可操作性,并尽量简化实验操作流程和难度,指导学生顺利完成实验的操作.
比如,在讲授“实验:探究平抛运动的特点”过程中,教材安排的实验中,由于小球的运动时间比较短,学生很难绘制出小球的运动轨迹,教师可以指引学生改进实验仪器,让他们利用数码相机拍照,且借助几何画板将小球的运动轨迹绘制出来.具体来说,在实验操作中,教师指导学生把数码相机安装好,将快门时间调整至1秒,运用定焦镜头,把焦距调整好,当小球开始运动的同时按下数码相机的快门,运用闪光灯的曝光把小球在空中的运动轨迹抓拍住,这样他们能够轻松得到小球在空中的运动轨迹,使其利用平抛运动竖直分运动的特点探究水平方向分运动的特点.随后教师引导学生根据实验描绘出平抛物体的运动轨迹,判断轨迹是否是抛物线,求出平抛运动物体的初速度.