以实验探究方式开展习题教学的尝试

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  摘要:习题课的教学方式与实验相结合,是高中物理教学的一个新的尝试,通过研究可以发现,这种教学方式对于学生知识的掌握和思维能力的发展有很好的效果。
  关键词:实验;习题教学;探究
  所谓实验探究方式的教学就是指以实验为基础,根据实验对所学问题进行探讨,使得学生探究性的获得知识和学习方法。习题课教学对于巩固学生所学的知识非常重要。而习题课的教学方式与实验相结合,是高中物理教学的一个新的尝试,这种教学方式有利于于学生知识的掌握和思维能力的发展。
  1.精选习题并注重实验的运用
  对于高中学生来说,学好物理的一个重要因素就是为了高考,而高中物理的学习通常又分为基础知识的学习掌握,另一个就是对所学知识的运用,运用的好坏关系到学生成绩的提高与否。对于怎样运用好所学的知识,这对于学生来说是有一定程度困难的。对于物理教师来说,锻炼学生知识运用能力的一个有效方法就是习题的练习,通过让学生有针对性的习题练习可以很好的提高学生知识运用能力。在选择习题的时候,还应注意几个方面的问题,第一,所选习题必须具有针对性和典型性,可以锻炼出学生的能力和有效代表此类问题的题型;其次,所选习题最好具有启发性,比如该节课的习题与前面所学习的课程有所联系,并且可以启发学生的学习思维能力;最后,对于一些典型的习题要注重实验的运用,通过实验让学生亲身感受到得出题目答案的过程,增加对物理学习的兴趣。
  2.以实验探究方式开展能量习题课程的教学
  能量守恒定律是高中物理课程中十分重要的一节课,下面以能量守恒课程的教学为例探讨实验探究方式的习题教学。在物理中,功和能是两个不同的概念,但他们之间又存在密切的联系,功是指力的空间积累是一个过程量;能是指对物体运动的一种量度。能量转化过程就是做功的过程,转化的能量与做的功是相等的。
  下面两个习题在进行解答过程中,可以通过画图和利用实验工具的方式进行解答。
  [例1]如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面 下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( )
  
  A.物体的重力势能减少,动能增大
  B.物体的重力势能完全转化为物体的动能
  C.物体的机械能减少
  D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒
  实验:在解答这个问题之前,教师可以带领学生进行一个实验。把实验用的教具带到教室中来,用一个木块A在一个斜面M上进行做滑动实验。让学生自己动手进行实验,并注意观察木块A的移动。当木块A沿斜面M下滑时,木块A实际位移方向和木块所受支持力的方向不垂直,所以支持力对木块做了功(负功),木块A的机械能不守恒,木块A的机械能减少了,木块A对斜面体M的压力对斜面体做了功(正功),斜面体的机械能增加了,斜面体的机械能也不守恒.
  对木块A和斜面体组成的系统,斜面体M和木块A之间的弹力是内力,对系统做功的代数和为零,即不消耗机械能.在木块A和斜面体M的运动过程中只有重力做功,所以系统的机械能守恒.木块A在下滑过程中重力势能减少,一部分转化为物体的动能,另一部分则转化为斜面体的动能.实验可得出答案ACD.
  [例2]把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆.摆长为L,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度是多大?
  
  通过实验可以看出小球受两个力:重力和线的拉力.线的拉力始终垂直于小球的运动方向,不做功.小球在摆动过程中,只有重力做功,所以可用机械能守恒定律求解.
  选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面.小球在最高点时为初状态,初状态的动能Ek1=0 ,重力势能Ep1=mg(L-Lcosθ),机械能Ek1+Ep1=mg(L-Lcosθ).小球在最低点时为末状态,末状态的动能 ,重力势能Ep2=0,末状态的机械能为 .
  根据机械能守恒定律有
  Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
  
  所以 .
  在守恒定律习题课程的教学中,实验是很有效的工具。不仅给处理问题带来方便,而且使学生有解决问题的直观感受。
  总之,在高中物理课程的教学中,需要每位教师精心选择练习的习题,并注重实验方式的运用。以实验探究方式开展习题教学,能够使学生对物理学习产生更大的兴趣,更积极主动的参与到物理学习中来。物理实验探究习题教学的实施,既锻炼了学生的能力和品质,又可以充分利用物理实验的功能发展学生的创新精神和实践能力,体现了以人为本的发展理念。
  参考文献:
  [1]台字利.能量教学中应注意的几个问题[J].延边教育学院学报2005 .8 .
  [2] 李新乡, 张德启, 张军朋. 物理教学论[M].北京:科学出版社,2005.
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