物理實驗之後的反思

2021-07-10 19:21:53 字數 2309 閱讀 8980

邵崗中心學校陸永勝

以往的教學比較注重的是實驗前的準備和實驗中的操作,而忽視了實驗後的反思和總結。教學中引導學生進行反思,對進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗起著重要的作用。通過反思可總結實驗規律,優化實驗方案,創新實驗設計,揭示實驗本質,增強實驗效果。

那麼,物理實驗之後應反思些什麼呢?

一、反思實驗原理

圍繞實驗原理進行反思,可變通實驗原理公式,使實驗方案更為簡潔,實驗結果更為準確。例如,「測量滑輪組機械效率」實驗原理公式是η=gh/fs,需用彈簧測力計測出重物的重力g,繩子自由端的拉力f,用刻度尺測出重物提公升的高度h,繩子末端移動的距離s。若反思一下實驗原理公式可變通為:

η=gh/fs=gh/fnh=g/nf此時可只需用彈簧測力計測出重物的重力g,繩子自由端的拉力f,觀察承擔物重的繩子的段數,即可方便地測出滑輪組的機械效率。

二、反思實驗方法

引導學生思維求異,尋求多種實驗方案,然後對實驗方法進行反思,找出其特點和不足,從而優化實驗方案,選取最佳策略。例如「測鹽水密度」實驗時,學生可探求以下多種方法。

方法一:⑴用天平稱出空燒杯的質量m1;⑵燒杯內倒入鹽水稱出總質量m2;⑶把燒杯內的鹽水全部倒入量筒中,讀出鹽水的體積v;⑷計算:ρ=(m2-m1)/v。

方法二:⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1;⑵把燒杯內的水全部倒入量筒內讀出鹽水的體積v;⑶用天平稱出空燒杯的質量m2;⑷計算:ρ=(m1-m2)/v。

方法三:⑴用天平稱出空量筒的質量m1;⑵量筒內倒入適量的鹽水,讀出鹽水的體積v;⑶用天平稱出量筒和鹽水的總質量m2;⑷計算:ρ=(m2-m1)/v。

方法四:⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1;⑵把燒杯內的鹽水倒入量筒中一部分,讀出鹽水的體積v;⑶用天平稱出燒杯和剩餘鹽水的質量m2;⑷計算:ρ=(m1-m2)/v。

引導學生對以上四種方法進行反思,方法一中,燒杯內鹽水倒入量筒時,燒杯壁上沾有鹽水,使測出的鹽水的體積變小,密度變大;方法二中,燒杯內鹽水倒入量筒後,燒杯內壁沾有鹽水,用天平稱得空燒杯的質量變大,算出鹽水的質量變小。從而使所求鹽水的密度變小;方法三中,由於量筒高,放在天平上稱量易發生傾斜、歪倒,容易損壞儀器,不便於操作;方法四棄掉了以上三種方法弊端,使測量簡潔而又準確,確為最佳策略。

三、反思實驗現象

針對學生實驗過程中觀察到的現象,進行深入地反思,可加深對物理規律的理解,增強學生分析判斷能力。例如「組成串、併聯電路」實驗中,兩燈泡串聯時發現乙隻燈泡亮,另乙隻燈泡暗,學生提出疑問:「串聯電路中各處的電流相等,兩燈泡會同樣亮,怎麼會乙隻亮乙隻暗呢?

」為此,引導學生進行反思,決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據p=i2r,串聯電路中電流相等,功率的大小取決於燈泡電阻的大小。一亮一暗是因為兩隻燈泡的電阻不同,亮的燈泡電阻大,暗的燈泡電阻小。

如果其中乙個燈泡電阻很小,實際功率很小,達不到亮的程度,則出現一亮一滅的現象。通過對上述現象的反思,使學生加深了對決定燈泡亮暗的是實際功率,而不單是電流或電阻大小的理解。

四、反思實驗規律

讓學生在實驗操作的基礎上,觀察實驗現象,分析產生實驗現象的原因,深入反思實驗條件和實驗現象的變化,總結實驗規律,加深對知識的理解和應用。例如在研究「凸透鏡成像」的實驗中,把蠟燭放在2倍焦距以外,觀察到「倒立縮小的實像」,把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間,觀察到「倒立放大的實像」,把蠟燭放在焦點以內,觀察到「正立放大的虛像」。根據上述實驗現象引導學生反思,可總結出以下規律:

⑴物體由2倍焦距向焦點移動過程中,像逐漸變大。⑵物距小,像距大,像變大,反之亦成立。⑶2倍焦距是成放大與縮小像的轉折點,1倍焦距是成實像與虛像、正立與倒立的分界點。

以上規律化的知識,學生印象深刻,為知識的遷移和靈活運用打下了良好的基礎。

五、反思實驗異同點

對多個實驗,可進行聯絡與比較,反思實驗異同點,更易使學生掌握實驗的本質,理解實驗規律,鞏固知識與技能。例如做過「伏安法測電阻」,「伏安法測電功率」實驗後,提出以下問題引導學生反思:⑴兩實驗根據的原理各是什麼?

⑵兩實驗的電路圖是怎樣的?⑶兩實驗共同用到的實驗儀器有哪些?⑷兩實驗需要測量的相同物理量是什麼?

通過以上問題,鼓勵學生大膽質疑,發表見解,展開討論,分析對比尋找異同點,有效地培養學生思維的深刻性和批判性。

六、反思實驗注意事項

每乙個實驗都有其操作的注意事項,引導學生圍繞實驗注意事項進行反思,認清錯誤操作的危害,從而規範學生的實驗操作,為順利完成實驗奠定了良好的基礎。例如「用電流錶測電流」實驗中,注意事項為:正負接線柱接法要正確,電流錶串聯在電路中。

讓學生反思:若正負接線柱接反了會產生什麼後果?若電流錶併聯在燈泡的兩端,會造成什麼後果?

總上所述,在學生實驗時,積極引導學生進行全方位、多角度反思,對深化實驗,完善實驗,拓展實驗,活化實驗,形成實驗操作的技能與技巧有著重要的作用。教學中,教師注重引導對物理實驗的髮思和總結,不斷創新實驗教學,努力提高物理實驗教學質量。

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