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高中物理“機(jī)械能守衡定律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探究
隨著課程改革在高中教學(xué)中的不斷推進(jìn)，許多新的教學(xué)方式和手段被應(yīng)用到高中物理教學(xué)過(guò)程中來(lái).機(jī)械能守恒定律是高中物理學(xué)習(xí)過(guò)程中重要的定律之一，在高中物理知識(shí)拓展應(yīng)用方面中有著十分重要的作用.下面簡(jiǎn)要介紹在新課標(biāo)理念的背景下，高中物理“機(jī)械能守恒定律“的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探究.一、情境教學(xué)，引起學(xué)生興趣
情境教學(xué)法為新課程理念下，創(chuàng)造高效課堂有效的教學(xué)途徑之一.在實(shí)驗(yàn)課程中利用情境教學(xué)法，能夠讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加生動(dòng)有趣，提高物理知識(shí)的生活性質(zhì)，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的記憶點(diǎn).機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，學(xué)生在學(xué)習(xí)了理論知識(shí)之后，教師組織學(xué)生利用已有的實(shí)驗(yàn)器具來(lái)進(jìn)行該定律的驗(yàn)證.那么該如何展開(kāi)實(shí)驗(yàn)情境教學(xué)呢？以往教師一般采用演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生來(lái)明白物理規(guī)律，這樣的教學(xué)方法的弊端在于學(xué)生總是順著教師的思路去思考，并沒(méi)有真正地自主完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，從而對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論也往往只形成表面的認(rèn)識(shí).而情境實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，則更多的是讓學(xué)生產(chǎn)生自主探究的理念.
因此，在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師首先可以利用多媒體教學(xué)設(shè)備展示一些物理情境，例如：彈簧的一端接在氣墊導(dǎo)軌的一端，另一端和滑塊相連，讓滑塊在水平的軌道上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)員投出鉛球；并提出問(wèn)題：（1）小滑塊為什么能夠做往復(fù)運(yùn)動(dòng)？（2）小滑塊為什么最后停下來(lái)？這些問(wèn)題的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)本文由論文聯(lián)盟http://www.LWlM.cOM收集整理都是為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶動(dòng)學(xué)生的探究性思維，并且為本節(jié)課結(jié)束時(shí)的反饋埋下伏筆.同時(shí)為下面的實(shí)驗(yàn)研究奠定基礎(chǔ).帶著問(wèn)題給學(xué)生做一個(gè)簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)：依次演示自由落體、豎直上拋、滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學(xué)生注意觀察物體運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.在引導(dǎo)學(xué)生分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化過(guò)程中得出重力勢(shì)能增大（減�。┑倪^(guò)程就是動(dòng)能減少（增大）的過(guò)程.繼而提出問(wèn)題：通過(guò)上述分析，我們得到動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化，那么在動(dòng)能勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，動(dòng)能和勢(shì)能的和有什么變化呢？引起學(xué)生的探究性思考.具體教學(xué)過(guò)程如下：
師：在以上的例子中，自由落體運(yùn)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，那么我們就以自由落體運(yùn)動(dòng)為例，來(lái)研究在下落中，物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能的變化究竟有何關(guān)系.根據(jù)以上的實(shí)例，我們不妨大膽的猜測(cè)一下.
生：（七嘴八舌）守恒，總的能量不變……
師：也許守恒，也許不守恒，到底怎樣，需要事實(shí)來(lái)檢驗(yàn)，但是，如果動(dòng)能和重力勢(shì)能真守恒的話，自由下落的小球不論在哪個(gè)位置，總能量應(yīng)是一個(gè)恒定的值.那么，我們只要在小球下落的過(guò)程任意選取不同的幾個(gè)位置，想辦法測(cè)出這幾個(gè)位置的動(dòng)能、重力勢(shì)能，一切就都明白了.
二、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施是有重要意義的，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅要注意到如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，發(fā)散思維，同時(shí)還需要注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)包括了對(duì)于實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造了解、使用的原理了解、使用方法的掌握等，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不會(huì)有學(xué)生出現(xiàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)器具使用不好的情況，浪費(fèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，也拖延了整體實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，同時(shí)也會(huì)造成實(shí)驗(yàn)一定程度上的失敗.講實(shí)驗(yàn)，背實(shí)驗(yàn)，在黑板上畫(huà)實(shí)驗(yàn)均不能代替學(xué)生親手做實(shí)驗(yàn)，上好實(shí)驗(yàn)課的一個(gè)重要前提是要有耐心，一半學(xué)生渴望實(shí)驗(yàn)課提高自己，一半學(xué)生渴望實(shí)驗(yàn)課發(fā)泄自己.因此，教師應(yīng)該本著“因材施教”的原則，在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊残枰幸欢ǖ碾A梯性.
機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：
1.實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、重物、刻度尺、鐵架臺(tái)（帶鐵夾）、學(xué)生電源等.
2.本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證極其簡(jiǎn)單情形下的機(jī)械能守恒——自由落體運(yùn)動(dòng).而且，針對(duì)的是極其特殊的過(guò)程——從釋放點(diǎn)到某位置.計(jì)量重力勢(shì)能的改變時(shí)，只要測(cè)量出過(guò)程越過(guò)的高度，結(jié)合當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣燃纯?計(jì)量動(dòng)能改變時(shí)，啟用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器——根據(jù)打出的紙帶求末狀態(tài)的瞬時(shí)速度（依據(jù)“勻變速運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度”）.
3.針對(duì)資質(zhì)好的學(xué)生，要求其在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后深入思考：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為什么要取第一、二點(diǎn)間距為2mm進(jìn)行數(shù)據(jù)處理？其主要原理是什么？而資質(zhì)相對(duì)差的學(xué)生，則主要需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表格數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的總結(jié)歸納.
三、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理學(xué)來(lái)自于生活，每一條定律規(guī)律都在生活中有跡可循.物理實(shí)驗(yàn)很大程度上的比較接近生活的.而學(xué)生都有自己的生活環(huán)境和生活方式，從而也衍生出了對(duì)實(shí)驗(yàn)的不同看法.因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)該不斷引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)，也就是讓學(xué)生根據(jù)自己對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的不同看法，從自身的問(wèn)題出發(fā)去自由的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，形成一個(gè)開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.
機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，在學(xué)生有一定的功、能的基礎(chǔ)知識(shí)后，教師提出：我們從理論上論證了，自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的機(jī)械能是守恒的，那么，究竟如何測(cè)量打下A點(diǎn)時(shí)物體的速度vA，別的小組的同學(xué)有沒(méi)有合適的方案呢？
引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)器材，自由設(shè)計(jì)，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際行動(dòng)及時(shí)給予一些指導(dǎo).力求達(dá)到教材以及教學(xué)原有的對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手動(dòng)腦能力的培養(yǎng)要求.
總之，新課標(biāo)理念的背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探究，教師要善于運(yùn)用情境教學(xué)，引起學(xué)生興趣.精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)，注重進(jìn)行開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué).
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