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热力学与统计物理pdf物理学是一门以视察和试验为基础的科学。课堂演示试验是中学物理试验教学的重要组成部分，它不仅是建立物理概念和规律、理解和驾驭物理学问不行缺少的环节，还能培育学生的视察实力、思维实力、探究精神以及良好的学习方法。也是变应试教化为素养教化，提高人才科学素养的重要手段之一。那么，如何改革物理演示试验教学以适应社会主义市场经济对人才的须要。本文就此谈谈自己的肤浅体会和作法，与同行们研讨。 一、为什么要改革物理演示试验教学 物理试验教学，从18世纪德国、法国建立了学校的演示试验室，老师常常用昂贵的仪器演示生动的现象，从今便起先了世界上的物理试验教学，成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。 近年来高考物理试卷对试验的考查，不仅从学生试验发展到演示试验，而且已从简洁的背诵试验学问转向考查对试验的思想、原理、方法的理解上，重在考查学生的试验实力和综合分析实力。例如，1993年是用干涉法检查平面的试验，1994年是简谐振动图象的演示试验，1995年是光电效应演示试验，1996年是运用静电计探讨平行行板电容器电容量的确定因素，1998年有关光电效应的演示试验和LC振荡电路的演示试验。但是试验题的得分率都不高，反映了目前在中学物理教学中，试验教学是一个薄弱的环节。很多物理老师都不同地只重视理论的讲授和解题实力的培育，而忽视了对学生动手实力的培育。不少学校教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方陕小拥挤，严峻制约了试验教学的正常开展，对于大纲规定的试验，不仅开出率低，而且演示试验的作用和地位还在低水平下徘徊，使学生试验动手实力普遍较低。近几年我国中学生试验素养较差。又如19901995年期间，国家教委仪器探讨所对一万余名学生进行试验实力测试，结果是我国中小学生试验动手实力几乎都不及格。说明白我国中小学生试验动手实力普遍较差。因此，为了培育学生的试验技能、视察实力、思维实力和科学的思维方法，提高他们发觉问题、分析问题和解决问题的实力，进一步提高学生学习物理的爱好和爱好，调动他们的学习主动性，发挥非智力因素的能动作用，引导他们从小爱科学、学科学，激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志，缩小与世界先进国家试验教学的差距，我们应进一步改善试验条件，改革演示试验教学，直观形象地为学生供应感性相识。 二、怎样改革物理演示试验教学 1、重视演示试验教学，加强实力培育。 目前，学生普遍感到物理“难学”，其缘由之一就是物理教学中缺乏试验。而一些经济发达的国家，他们特别重视物理试验教学和探讨问题的方法，如日本初中物理的课时数只有75课时，但支配的学生试验却有20个，演示试验有130个，并且绝大多数都是探讨性试验，基本形成以试验为中心的课堂体系。可见，他们的学生在试验方面得到训练和实力培育比我国的学生多得多，他们学生的试验心理素养比我国中学生强。因此，在当前我国中学教化由应试教化向素养教化转变过程中，我们对物理试验教学，必需引起高度的重视，为了探讨好这些课题，老师必需探讨教材中哪些地方学生感到抽象、简单混淆、接受困难，并结合教学实际，探讨解决的方法，努力开发一些直观的演示，同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就，例如：用激发演示光的干涉和衍射，用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在试验教学中，可在规定的试验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔。例如“分子间作用力”的演示，可在两只乒乓球间夹上一段弹簧，球的外侧套上橡皮筋，平衡时，引力等于斥力；增大球距时，引力大于斥力；缩小球距时，引力小于斥力。这样不仅培育学生对物理的学习爱好，更多地拓宽学生视野丰富他们的想象，而且能有效地提高了学生的视察实力、分析问题和解决问题的实力。 2、在演示试验中增加学生的参加。 演示试验是老师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对试验进行视察、思索和分析的一种物理试验教学方式。传统的课堂教学，演示试验通常老师演示，学生看，但是许多试验学生根本看不清，特殊是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，干脆影响学生试验心理素养的提高。因此，在演示试验中，应主动引导学生视察、猜想、分析、归纳总结，甚至在试验操作上让学生主动参加，让学生充分了解试验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如：在“楞次定律”一节的教学中，笔者变原来的课堂演示试验为边做边讲试验，每两位学生发一套试验器材（干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线），试验中让学生首先视察电流方向与电流表指针偏转方向的关系，再视察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系，把直观的材料作为培育学生知觉、视察力的材料，引导学生细致、精确地进行视察，然后引导学生探讨、探讨、对比、总结出感生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系，最终训练学生用科学的语言描述，并说明所视察到的现象，从而顺理成章地写出楞次定律。可见，演示试验在老师指导下让学生参加，不仅有显示学生试验技能的机会，又能得到科学方法的训练及实力的培育，加深理解和驾驭物理概念和规律，同时可领会物理学的思想，培育科学看法和科学方法。 3、变验证性试验为探究性试验。 中学物理课堂演示试验可分为验证性试验和探究性试验，而大部分是验证性试验。验证性试验是对学问的正确与否加以验证，巩固和加深对基本规律和基本原理的相识。但是，对学生在学习物理的科学方法和科学看法方面不能得到熬炼，也不利于培育学生主动探究物理规律的实力，而探究性试验对培育学生思维实力、创建实力、自学实力、视察试验实力及解决实际问题的实力有独到的作用。正如爱因斯坦所说：“对真理的探究比占有更加珍贵”。 因此，在教学中可把一些验证性的试验变为探究性的试验。在试验教学中，要尽量再现试验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。例如在“牛顿其次定律”一节的教学中，笔者将这个验证性试验变为探究性试验。其探讨方法：边学边做试验：首先让学生根据自己设计好的试验方案做试验，使学生从试验中初步相识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后，笔者再演示课本上的试验，规范操作，这样，不仅使学生驾驭科学的试验方法，而且让学生视察试验过程，留意发觉探讨对象引起改变的缘由和条件以及在试验中出现的现象，使学生对a和F、m的关系获得感知。探究学问：指导学生对问题进行详细探讨，处理试验数据、列表、画出aF、a1m的图象。归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿其次定律。这样，让学生用试验探究和理论探研两种方法自我进行推证，在推证过程中学生就自然而然地对核定的探讨对象、成立条件、运用范围、留意事项搞得一清二楚。让学生由学学问变为主动探究自然规律，对学问学得更扎实更坚固，同时使学生受到科学方法的熏陶。 4、合理运用多媒体，优化演示试验教学。 利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标记，是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的视察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生视察及分析问题的实力。如应用多媒体展示课堂试验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，敏捷地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地呈现于学生眼前，使学生相识加强，理解透彻。例如，对于“LC电磁振荡电路”的振荡过程分析，笔者应用电子计算机的动画功能，呈现了随着电容充放电的进行，LC回路中的电场能和磁场能之间的周期性改变，振荡电路的大小和方向改变的全过程，平安逼真，激发学生学习爱好，使学生在学习过程中保持精力高度集中，思维高度活跃，求知欲高度旺盛的状态。对于可见度小，不易视察，且只能水平演示、视察的内容，例如水波的干涉、衍射现象，用发波水槽借助投影仪演示，既起放大作用，又使其有动感，使学生看到清楚的干涉条纹，对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。但是还有部分同学对波的叠加原理难以理解，又缺乏想象力，为此笔者又用计算机模拟制作了一条直线上两传播方向相反的两列波的叠加，可非常形象直观地表现波的叠加，学生也简单理解，并取得了良好的效果。 利用多媒体进行物理试验教学，不但为教和学增加了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”认“物”，这对物理的各种题型的试验教学有着主动的意义，对提高物理课的素养教化教学有着广泛的前景。 总之物理课堂演示试验要与学生的分组试验有机地结合起来，努力培育学生的下面几个方面的基本试验要素：一是仪器运用的一般学问；二是测量误差与数据处理的学问，其中特殊是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本学问，要从测量动身理解试验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性试验的验证思想，特殊是要懂得将理论结论与试验结论比较的思想。同时加强学生对基本试验方法的迁移和敏捷运用实力的训练，多角度、全方面地让中学物理试验教学提高到一个新的水平。