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培养物理优秀学生的理论与实践

来源:不详  作者:佚名  更新时间:2006-06-09 23:56:40   

生实验或小实验方面,平均增加了60%的实验.其中有一部分新实验,校没有现成的仪器,安排生自己制作,对生有较高的要求.

    (2)重视实验误差讨论.

    物理实验离不开测量,测量是实验科最本质的东西.从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验.因此在培养优秀生的过程中,应该让他们掌握一些必要的实验误差的基本知识.在设计实验方案时,要求生们尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要采用尽量科的方法.

    (3)加强重要实验方法

    在实验领域中有一些重要的方法,比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等,这些方法不是在个别实验中,而是在许多实验中都有应用,因此具有一定的普遍意义,这些方法一定要让生很好地掌握.在必要时,我们甚至根据实验方法来安排实验内容,集中安排几个某种方法体现比较典型的实验,这样便于生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法.

    在实验方法改革方面,我们做了以下尝试:

    (1)在课堂上创设一些实验问题让生研究.

    在高中阶段,每周至少有4节物理课,充分利用物理课中碰到的各种各样问题,可设计一些供生讨论的实验题目,并引导他们一步一步地探索、解决.

    我在讲功率一节时,设计了这样一个实验题目:要求测定一个人骑自行车的功率.在自行车由静止启动的过程中,人做的功除了增加人和车的动能之外,还要克服空气阻力和地面的摩擦力,其中哪些因素是主要的,哪些因素是次要的?生根据自己骑自行车的经验,认为空气阻力是很明显的,不能忽略,而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小,可以忽略.接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功?生都有这样的体会:顶风骑车时,骑得越快风的阻力越大,因此可以设风的阻力和车的速度成正比.车的速度怎样测?风的阻力和车速成正比的比例因数是多少?问题一个接着一个地出现,被大家一个又一个地解决,终于找到了一个大家都比较满意的实验方案.接着全班同兴高采烈地到操场上去做实验,最后再回到室里,师生一起处理实验数据,作出图象,得出实验结果.在整个实验过程中,除了实验题目是由老师提出的外,实验方案和解决问题的途径都是由生讨论研究出来的,因此他们都觉得很有意思,收获很大.

    (2)对课本中一些重要实验进行深入研究.

    物理课本中有大量现成的实验,有时可以对这些实验进行一些讨论和改进.

    在做直流电路的实验时,我们让生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入的研究.用简单的伏安法电路,不论是采用电流表内接还是电流表外接,都有系统误差.结合这个问题,我给生介绍了补偿的思想,然后由生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路.补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差,但这个矛盾解决了,电流表和电压表不够准确的问题上升为主要矛盾.怎么办?经过进一步研究改进,大家认为可以用准确度高得多的电阻箱来取代电压表和电流表,再辅以灵敏度很高的电流表,便可以明显提高实验结果的准确度,这就是常用的惠斯通电桥.接下来生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻,比较测量结果,可以证实先前的想法.在历史上,从伏安法到惠斯通电桥是有一个很长的过程的,而在我们这堂实验课中,生经历了这么一个碰到问题、分析问题、解决问题的完整过程.这样的实验课对增强生的能力是很有帮助的.

    (1)和(2)实际上都是不断地给生提出新的目标,诱导他们提高实验水平,我们有时称之为“目的诱导法”.

    (3)给特优生安排一些特殊实验.

    我校有一批进口物理仪器,性能比较好,涉及的实验内容面也比较广.这批仪器的说明书是英文或日文的,我指定一名生准备某一个实验,要求他先翻译好说明书,准备好器材,然后带领其他同做实验.这个主讲的生还要准备好一些讨论题,在实验后供同们讨论.生对这样的实验非常感兴趣.此类实验虽然有时和高考、竞赛没有直接的关系,但是这种带有研究性的实验对优秀生很有好处.

  三、能力要求高一点

    物理习题是物理的重要组成部分.不论是师还是生,都在解习题上花费了大量的时间,因此,习题的改革是一个很重要的问题.

    就本质来说,物理习题是人们编制的一些假想物理场景.毫无疑问,物理家是不会去做物理习题的,而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律.同样,发明家也是不会去做物理习题的,他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题,那么我们为什么要让生做那么多人为假想的物理习题?目的无非是要培养生的理解、分析、推理等能力.所以物理习题应该围绕这个目标来进行.

    我们常用以下两种方法来进行习题

    (1)按照解题方法组织习题

    一般的习题都是按力、热、电、光的顺序来讲授的,但我们比较倾向于按照解题方法来讲解物理习题.例如理想化法、整体法和隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图象法等,这样比较有利于

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