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摘 要:在新课程改革的大环境中,高中物理新课程标准强调在教学过程中应以科学探究为主,进而培养学生的创新意识、实践能力和科学素养。本篇以通电导线在磁场中受到的力一节为例,探讨高中物理中的探究式实验教学。
关键词:高中物理;探究式实验教学;通电导线在磁场中受到的力
物理是一门自然学科,在新课程改革的大环境中,对中学物理教学提出了应以学生发展为主、以培养学生创新能力和实践能力为重点、以提高学生的综合素质为目标、逐步培养学生的学习能力和研究能力,最终达到素质全面提高、培养个性、形成特长的目的[1]。因此物理教学都应该是以探究方式进行,这样能让学生把知识与实际联系起来,锻炼他们解决问题的能力。探究式实验教学还可以让学生体会到物理中的乐趣,愉快地掌握知识的同时锻炼他们运用知识的能力,对学生以后成才有着非常重要的影响。下面结合新教材教法中的实践以“通电导线在磁场中受到的力”一节为例谈几点粗浅的看法 。
一、课堂上求探究
“通电导线在磁场中受到的力”是联系力学和电磁学的桥梁, 虽然通过前几节内容的学习,学生已经了解了磁场的基本性质并认识了几种常见磁场的分布特征。但安培力是一种让学生感到陌生的力,而且高二学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很成熟,所以需要在教学中通过实例、实验、生活常见现象帮助学生分析现象,使学生对磁场的认识从感性认识升华到理性认识。
1.用演示实验引入新课
演示实验:会转的强磁体。通过新奇现象激发学生兴趣,引入今天课题。
2.设计实验方案
认识一个力既要认识它的方向还要认识它的大小,因此就从这两方面进行探究。
(1)探究安培力的方向。
将教材中的实验自制了分组实验器材,并用低成本的材料自制了方向記录仪,让学生开展分组实验探究安培力方向的规律。充分调动学生学习的积极性、主动性,使学生在老师指导下,各尽其能,各得其所,从而达到师生的可持续发展。
通过上一节课中的一个演示实验:两平行导轨分别与电源正负极相连,小铜棒垂直于磁场放置在平行导轨上,接通电源,小铜棒在水平方向上运动,引起学生兴趣。在这里运用PPT课件插入flash来展示相关内容,勾起学生记忆。由于安培力的方向比较复杂,为了让学生比较形象、直观的认识安培力的方向,让学生通过这个实验和老师特意给大家准备的自制方向杆分组实验,探究影响安培力方向的因素及安培力的方向与这些因素的具体关系。学生通过观察小铜棒在磁场中的运动方向,来探究影响安培力方向的因素及它们之间的关系。实验完毕,请出一组学生上台展示实验结果。学生通过实验现象和方向杆总结得出:安培力的方向与电流方向垂直,与磁场方向垂直。教师启发并引导学生总结、提炼实验中得出的安培力方向的规律。对分组实验中不同的实验结果进行分析和点评,进一步加深学生对安培力方向、磁感应强度方向、电流方向的关系的理解。之后讲解科学家判断安培力方向的方法——左手定则。
(2)探究安培力的大小。
认识一个力不仅要认识它的方向还要认识它的大小。引导学生猜测影响安培力大小的因素有哪些。学生讨论得出安培力的大小与电流大小、磁感应强度大小和导线的有效长度有关。运用控制变量法探究安培力大小与这些因素之间的关系。学生分组用安培力演示器探究安培力大小与电流大小、磁感应强度大小及导线有效长度间的关系。实验完毕,请出一组学生上台展示实验结果。学生得出结论:安培力随着电流的增大而增大,随着磁感应强度的增大而增大,随着导线有效长度的变化而变化。老师通过自制的安培力演示器验证大家的实验结果。分析实验现象,得出结论。
二、预留课后小实验
在自主探究教学模式中,这一环节也比较重要,要求学生独立学习或小组合作,如自主阅读,自主设计实验方案,利用网络主动获取有关信息资料[2]。在讲到通电导线在磁场中受到的力这节课时,可以给学生留个课后小实验:阅读教材做一做内容,小组合作做旋转的液体实验,观察液体的旋转方向,并指出液体旋转的原因。进一步分析课前小实验中强磁体旋转的原因。也可以让学生上网查相关知识,自己动手做小实验。例如,讲牛顿第三定律时可以让学生上网查阅水火箭的做法,从而自己动手做水火箭。动手实验是学习的重要的实践活动之一,只有在实践中学生才能发挥和提高自己的聪明才智,才能发展创新精神。
三、在重视实验能训练的基础上鼓励学生自主创新
在对高中生的物理教学中,我们应该有意识的将学生思维能力和动手能力的培养作为教学的目标。因为物理学科是一门实验性和实践性都很强的课程,很多物理学知识都要求学生以探究为手段来获得,并深入理解自己在课堂上所学习到的理论和知识。在重视探究实验教学的基础上来鼓励学生的创新能力,是实现高中生物探究式实验教学的一个重要的环节。
我们可以利用课外活动小组积极开展探究性小实验,教师可以精心设计一些有趣的实验进行研究性学习,让学生尝试成功,尝试创新。例如在讲到动量这节课时,可以给学生留这样一个课后小实验,让1个生鸡蛋从4楼落下不破,所用的辅助材料的重量不超过1个鸡蛋的重量。让学生们自己想办法,例如可以用报纸折成帽子形状将鸡蛋放置其中;也可以给鸡蛋安装了降落伞,并在底部用泡沫塑料做缓冲等。但是提醒学生要围绕动量定理展开,减少地面对鸡蛋的冲力的方法可以采用延长作用时间和减小落地时鸡蛋的动量。动手实验是学习的重要的实践活动之一,学生通过自己动手在实践中发挥和提高自己的聪明才智,发展创新精神,提高创新能力。
探究式实验教学是实现新课程改革目标的重要途径之一,也是新课程标准中所强调的重要课程内容科学探究的主要实践方式之一。作为学校教育主阵地的课堂教学,是实施探究式实验教学的主要途径,其教学效果的好坏直接关乎整个课程改革的成败[4]。教师应该根据实际情况,选择适合探究的实验,并对探究过程进行合理的规划,引导学生顺利进行科学探究,从而培养学生的创新意识和实践能力,培养学生的科学素养与人文素养。通过实验把教学从传授知识为主转移到通过引导学生掌握知识,重在开发学生智能,提高学生思维能力和创新意识,使学生不仅能学好书本知识,更能提高智能发展,为学生终身学习奠定基础。
参考文献:
[1]苏宏义.浅议新课标下物理教学技能. 网络财富,2009.7:94
[2]曹蔓莉.基于网络环境下物理自主探究教学模式研究.中学物理,2013(05)
[3]叶建柱,蔡志凌. 物理教学中的逻辑[M]. 北京:科学出版社,2013.
[4]安金典.高中物理课堂教学中探究式教学模式的研究,2016
关键词:高中物理;探究式实验教学;通电导线在磁场中受到的力
物理是一门自然学科,在新课程改革的大环境中,对中学物理教学提出了应以学生发展为主、以培养学生创新能力和实践能力为重点、以提高学生的综合素质为目标、逐步培养学生的学习能力和研究能力,最终达到素质全面提高、培养个性、形成特长的目的[1]。因此物理教学都应该是以探究方式进行,这样能让学生把知识与实际联系起来,锻炼他们解决问题的能力。探究式实验教学还可以让学生体会到物理中的乐趣,愉快地掌握知识的同时锻炼他们运用知识的能力,对学生以后成才有着非常重要的影响。下面结合新教材教法中的实践以“通电导线在磁场中受到的力”一节为例谈几点粗浅的看法 。
一、课堂上求探究
“通电导线在磁场中受到的力”是联系力学和电磁学的桥梁, 虽然通过前几节内容的学习,学生已经了解了磁场的基本性质并认识了几种常见磁场的分布特征。但安培力是一种让学生感到陌生的力,而且高二学生的抽象思维能力和逻辑推理还不是很成熟,所以需要在教学中通过实例、实验、生活常见现象帮助学生分析现象,使学生对磁场的认识从感性认识升华到理性认识。
1.用演示实验引入新课
演示实验:会转的强磁体。通过新奇现象激发学生兴趣,引入今天课题。
2.设计实验方案
认识一个力既要认识它的方向还要认识它的大小,因此就从这两方面进行探究。
(1)探究安培力的方向。
将教材中的实验自制了分组实验器材,并用低成本的材料自制了方向記录仪,让学生开展分组实验探究安培力方向的规律。充分调动学生学习的积极性、主动性,使学生在老师指导下,各尽其能,各得其所,从而达到师生的可持续发展。
通过上一节课中的一个演示实验:两平行导轨分别与电源正负极相连,小铜棒垂直于磁场放置在平行导轨上,接通电源,小铜棒在水平方向上运动,引起学生兴趣。在这里运用PPT课件插入flash来展示相关内容,勾起学生记忆。由于安培力的方向比较复杂,为了让学生比较形象、直观的认识安培力的方向,让学生通过这个实验和老师特意给大家准备的自制方向杆分组实验,探究影响安培力方向的因素及安培力的方向与这些因素的具体关系。学生通过观察小铜棒在磁场中的运动方向,来探究影响安培力方向的因素及它们之间的关系。实验完毕,请出一组学生上台展示实验结果。学生通过实验现象和方向杆总结得出:安培力的方向与电流方向垂直,与磁场方向垂直。教师启发并引导学生总结、提炼实验中得出的安培力方向的规律。对分组实验中不同的实验结果进行分析和点评,进一步加深学生对安培力方向、磁感应强度方向、电流方向的关系的理解。之后讲解科学家判断安培力方向的方法——左手定则。
(2)探究安培力的大小。
认识一个力不仅要认识它的方向还要认识它的大小。引导学生猜测影响安培力大小的因素有哪些。学生讨论得出安培力的大小与电流大小、磁感应强度大小和导线的有效长度有关。运用控制变量法探究安培力大小与这些因素之间的关系。学生分组用安培力演示器探究安培力大小与电流大小、磁感应强度大小及导线有效长度间的关系。实验完毕,请出一组学生上台展示实验结果。学生得出结论:安培力随着电流的增大而增大,随着磁感应强度的增大而增大,随着导线有效长度的变化而变化。老师通过自制的安培力演示器验证大家的实验结果。分析实验现象,得出结论。
二、预留课后小实验
在自主探究教学模式中,这一环节也比较重要,要求学生独立学习或小组合作,如自主阅读,自主设计实验方案,利用网络主动获取有关信息资料[2]。在讲到通电导线在磁场中受到的力这节课时,可以给学生留个课后小实验:阅读教材做一做内容,小组合作做旋转的液体实验,观察液体的旋转方向,并指出液体旋转的原因。进一步分析课前小实验中强磁体旋转的原因。也可以让学生上网查相关知识,自己动手做小实验。例如,讲牛顿第三定律时可以让学生上网查阅水火箭的做法,从而自己动手做水火箭。动手实验是学习的重要的实践活动之一,只有在实践中学生才能发挥和提高自己的聪明才智,才能发展创新精神。
三、在重视实验能训练的基础上鼓励学生自主创新
在对高中生的物理教学中,我们应该有意识的将学生思维能力和动手能力的培养作为教学的目标。因为物理学科是一门实验性和实践性都很强的课程,很多物理学知识都要求学生以探究为手段来获得,并深入理解自己在课堂上所学习到的理论和知识。在重视探究实验教学的基础上来鼓励学生的创新能力,是实现高中生物探究式实验教学的一个重要的环节。
我们可以利用课外活动小组积极开展探究性小实验,教师可以精心设计一些有趣的实验进行研究性学习,让学生尝试成功,尝试创新。例如在讲到动量这节课时,可以给学生留这样一个课后小实验,让1个生鸡蛋从4楼落下不破,所用的辅助材料的重量不超过1个鸡蛋的重量。让学生们自己想办法,例如可以用报纸折成帽子形状将鸡蛋放置其中;也可以给鸡蛋安装了降落伞,并在底部用泡沫塑料做缓冲等。但是提醒学生要围绕动量定理展开,减少地面对鸡蛋的冲力的方法可以采用延长作用时间和减小落地时鸡蛋的动量。动手实验是学习的重要的实践活动之一,学生通过自己动手在实践中发挥和提高自己的聪明才智,发展创新精神,提高创新能力。
探究式实验教学是实现新课程改革目标的重要途径之一,也是新课程标准中所强调的重要课程内容科学探究的主要实践方式之一。作为学校教育主阵地的课堂教学,是实施探究式实验教学的主要途径,其教学效果的好坏直接关乎整个课程改革的成败[4]。教师应该根据实际情况,选择适合探究的实验,并对探究过程进行合理的规划,引导学生顺利进行科学探究,从而培养学生的创新意识和实践能力,培养学生的科学素养与人文素养。通过实验把教学从传授知识为主转移到通过引导学生掌握知识,重在开发学生智能,提高学生思维能力和创新意识,使学生不仅能学好书本知识,更能提高智能发展,为学生终身学习奠定基础。
参考文献:
[1]苏宏义.浅议新课标下物理教学技能. 网络财富,2009.7:94
[2]曹蔓莉.基于网络环境下物理自主探究教学模式研究.中学物理,2013(05)
[3]叶建柱,蔡志凌. 物理教学中的逻辑[M]. 北京:科学出版社,2013.
[4]安金典.高中物理课堂教学中探究式教学模式的研究,2016