前言：中文期刊網精心挑選了用打點計時器測速度范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
用打點計時器測速度范文1
1巧妙導入，激發潛在的求知欲
對于心智發展已趨成熟的高中生而言，填鴨式的教學體系顯然已不能夠滿足他們的心理需求和學習需要，相反的，理論教學所產生的沉悶且枯燥的學習環境極大地削弱了學生的求知欲望和自主意識，進而出現了注意力不集中、被動學習的消極現象.著名的物理學家楊振寧博士曾明確指出，成功的秘訣是興趣，由此可見，在課程改革的背景下，物理學科的實驗教學要實現突破性的改革，務必要先以激發學生的學習興趣和求知欲望作為切入點.學生對所要學習的內容產生興趣之后，才會主動地參與到動手演練和實踐操作當中，才會保持認真的學習態度深入探索學科的奧妙之處，為教師實行實踐性教學創造基本的前提條件.
以《用打點計時器測速度》為例，打點計時器是學生日常生活中很少接觸到的東西，這在一定程度上提高了實驗的難度，學生在實驗的過程中會存在由于對原理的掌握不夠精準，而出現不必要的誤差或者錯誤等諸多問題.因此，在實驗準備階段，對學生進行理論基礎的教導和實驗原理的引導是十分必要的.首先，通過利用多媒體設備向學生展示計時器的結構圖，利用大屏幕的直觀和簡潔性，簡化實驗流程，并削減學生對實驗操作的排斥感.其次，純粹的理論講述是很難引起學生的深入理解和認知共鳴的，可通過學生的動手實踐來親身體驗并總結計時器的工作原理，即組織學生自主組成兩兩搭檔，同學甲牽動長約2厘米的長紙帶，同學乙手握彩色畫筆，并按照一定的時間間隔點擊紙帶，經過多次的實驗和記錄，引導學生觀察并探索紙帶上相鄰點之間的距離與牽動紙帶的速度之間的關系.整個實踐過程簡易可行，學生在合作互動的過程中都表現出了強烈的好奇心和求知欲，有的學生組合在操作結果不理想的狀態下，耐心自主地進行了多次的實踐和對比，同時，不同小組之間的學生在實踐的過程中也不忘互相交流，率先完成任務的學生還積極地成為了其他相對落后組的觀察團，幫助其他同學一起記錄和總結.經過熱身實踐，學生對計時器的工作原理已經深有體會，紛紛迫不及待地想要大展身手，試試打點計時器的工作效果，并將其與手動實踐結果進行對比和分析.鑒于導入環節的準備工作充足，學生在整個用打點計時器測速度的實驗中變得得心應手，極大地地提高了實驗的成功率，增強了實驗結果的有效性.
2融會貫通，提升實驗的實用性
相較于其它學科而言，物理學科具有高度的抽象性，導致很多學生都普遍認為物理難學、知識難懂、實驗難做，在心理上對物理產生了排斥感和恐懼感，這也成為物理課堂教學改革中強大的阻力，物理實驗也逐漸成為僵化的形式教學.可見，倘若能夠有效地降低物理學科的抽象性，那么實驗教學的高效性和實用性必將得到提升.筆者從學科知識的整體性和系統性入手，強調融會貫通在實驗教學中的重要性，也就是說，教師要在實驗的過程中注重知識的相互結合和前后貫穿，深化理論知識在實踐操作中的應用.當實驗涉及到學生已學過的學科知識時，要趁勢對其進行復習和鞏固，并將不同章節的知識聯系起來.同時，還可以引入實際生產、生活中的物理現象，將其轉化為物理問題并與實驗聯系起來，形成緊密有效的知識串聯，促使學生對所進行的實踐操作印象深刻，并逐漸形成學以致用的學習意識.
以《探究小車速度隨時間變化的規律》為例.本節課程的教學目標在于引導學生在準確實驗的基礎上學會使用描點和繪制v-t圖象，并能根據v-t圖象來分析勻變速直線運動的速度隨時間變化的規律，最終依托實驗探索的過程，培養學生細心觀察、不斷探索的學科精神.不同學科之間的知識本是相互貫通的，相同學科的知識更是前后貫穿互為應用的.觀察教材目錄不難發現，在該課程之前，學生已經初步掌握了用打點計時器測速度的實驗原理和實驗技巧，因此，在進行本課程的實驗探究之前，可以先復習鞏固前面所學的打點計時器的工作原理和使用步驟，幫助學生先梳理本節實驗的大致流程.“同學們還記得你們先前把玩過的打點計時器嗎？大家課后是否思考并總結它的其他用途呢？我們今天的實驗內容也是測試速度與時間之間的變化關系，我們能不能利用打點計時器獲取實驗數據呢？如果可以，在使用過程中我們需要注意的關鍵點又會有哪些呢？”教師的關聯性引導主要是為了培養學生融會貫通的學習意識，學生在教師明確的點撥下，主動對打點計時器進行了記憶回顧，并在一定程度上削減了對本節課中實驗的陌生感和排斥感.在開始實驗之前，利用大屏幕幻燈片的顯示效果，生動形象地為學生展示了大致的操作流程，同時，利用軟件的編輯功能，突出強調了實驗過程中打點計時器的使用步驟和使用技巧，在幫助學生鞏固已學知識的基礎上，鮮明地標注出打點計時器在本次實驗的使用過程中，需要尤為注意的細節，以便學生在實驗之前就對實驗流程有較為清楚的概念輪廓，進而提升動手實踐的實驗成效.
3有效拓展，培養全面的科學素質
素質教育以面向全體學生、全面提高學生的基本素質為根本宗旨，以注重培養受教育者的態度、能力、促進他們在德智體等方面生動、活潑、主動地發展為基本特征.因此，教師在教學的過程中務必要著力于開發學生的潛能，尊重學生的主體地位和實踐空間，更加關注學生的全面發展和個性發揮.高中階段不僅是學生形成人生觀和世界觀的關鍵時期，也是學生增長知識和才干的重要時期，高中生已具備一定的獨立性和平衡性，同時，智力水平也接近成人，達到學習生涯中的高峰狀態.鑒于此，教師應當趁勢充分利用高中生在這一階段的心理特點和發展特征，在實驗教學中進行合理有效的拓展，以培養學生全面的科學素質，進一步提升自身的綜合素養，早日成為符合新時代需求的復合型人才.
用打點計時器測速度范文2
關鍵詞：教學環節;實驗教學;教學效率
在高考的壓力下，學生多數是為了學習知識驗證理論以及學習操作技能，從而刻板記憶實驗原理、器材、步驟等條文，沒有真正明確實驗教學目標，造成的局面是教師教得累，學生學得苦，特別是遇見自主設計性實驗的題目時，往往手足無措，缺乏靈活變通的能力。如果教師在課堂上能夠采用多種方法，從多個角度就地取材、靈活變通地做一些實驗，或替代實驗，改變物理實驗教學單一的方式，就能提高課堂教學效率。
一、發揮課堂實驗的作用，培養學生的科學態度
1.從不同的角度思考，提高演示實驗的技巧
（1）將一個實驗分解為多個“動作”，強化實驗的效果。對于初次接觸或難理解的概念，可以重復多次，多次強化后效果會明顯增強。（2）將一個實驗預設為多個“臺階”，緩沖實驗的難度。老師做實驗時，學生要善于思考，看出“門道”，可在實驗之前，增加幾個鋪墊實驗。例如，在演示“牛頓管”實驗驗證“只在重力作用下，重的物體和輕的物體下落得一樣快”這個問題時，可在此實驗前解剖出下面幾個實驗：①從同一高度同時釋放一枚硬幣和一個與硬幣面積相同的紙片，這時問學生“哪個下落得快”，學生幾乎異口同聲：“硬幣！”老師此時不必否定學生的答案，而是引導學生再做下面的實驗：②兩張完全相同的紙片，將其中一張卷緊后從同一高度同時釋放，可以看到卷緊的紙團比紙片下落得快，說明質量相同時體積小的下落得快;③將一枚硬幣與已經粘貼了紙片的硬幣從同一高度同時釋放，觀察到一樣快，說明體積相同質量不同時下落一樣快。至此，學生明白物體下落的快慢與重量和體積均無關。（3）將一個實驗拓展為多個“糾偏”，完善實驗的結論。一套儀器可以演示一個結論，但有的學生會片面認為一套儀器只能演示一個結論，或某個結論的得出只能用一套儀器。例如，在演示斷電自感的實驗后，發現只有當自感線圈的電阻遠遠小于小燈泡的電阻時，小燈泡才“閃”一下，從而得出并非斷電自感一定要“閃”一下，通電也可演示自感現象。
2.用不同的方法提高分組實驗的有效性
（1）采用不同的器材，完成實驗的目的。例如，用打點計時器測速度的實驗，可以嘗試一些小組用打點計時器，另一些小組用電火花計時器，獨立完成實驗，讓學生總結，從而體會兩種計時器的區別，實現資源共享，提高教學效率。（2）采用不同的方案，完成實驗的目的。例如，在探究加速度與力、質量的關系實驗時，方案一：采用兩個小車，同時運動，同時停止，用刻度尺測出兩個小車通過的位移，利用位移之比就等于它們的加速度之比。方案二：借助打點計時器，做出小車運動的v-t圖象，算出小車的加速度，利用控制變量法，改變小車或重物的質量，分析加速度與力和質量的關系。
二、倡導利用日常器具，養成腦手并用習慣
1.提倡就地取材，講清概念明理論
例如，沿一個方向推動桌面上的書，如果測量書本移動的距離，可以將書本視為質點;如果測量桌面上的書經過桌面上某點所需要的時間，不可以將書本視為質點。
2.鼓勵家庭實驗，利用舊物出新意
例如，利用可樂瓶透明、易加工的特點，制作完全失重現象、水流星的表演;利用玩具手槍測量子彈射出時的速度。
三、巧妙利用現代教育技術，提高實驗教學效果
1.利用實物投影儀，提高演示實驗的可見度
演示實驗必須使最后一排的學生看清楚，因此可見度就是演示實驗的第一指標。對于一些儀器，如游標卡尺、電表的表盤，以及一些實驗現象，有時前排兩邊的學生就很難看清楚，利用實物投影儀既能保證演示實驗的真實性，又能提高可見度，教學效果是顯而易見的。
2.利用多媒體課件，提高實驗過程的直觀形象
許多微觀實驗很難在課堂上進行演示，利用多媒體課件，可以將復雜的現象模擬出來，起到良好的效果。
綜上所述，物理實驗是物理教學的基礎，也是教學的方法和手段。充分利用教學資源，創造性地開展實驗教學研究，提高課堂教學效率，是擺在我們每個高中教師面前亟待解決的難題。從源頭入手，引發學生的思考，對于應對不斷變化的考試形式，是很有益的。
參考文獻：
[1]彭兆光.淺談高中物理實驗教學中的創新教育[J].物理教學，2010（7）.
用打點計時器測速度范文3
過去的物理實驗都附屬于相應的理論課，課程中大量的實驗內容是驗證性(驗證定理、定律)和練習性實驗，因此實驗方式單一。在實驗課上實驗冊依據實驗內容給出相應的儀器設備、實驗步驟。教師又講解實驗中的問題和注意事項，甚至在學生實驗之前，先進行一次演示。隨后，學生只是依樣畫葫蘆按已規劃好的路線被動地實驗，實驗的目的就是為了一個實驗數據。學生不會對實驗現象、過程、數據進行有意識的觀察、分析、推斷。因此，實驗不能科學培養學生的實驗能力，也不能活躍學生的發散性思維，從而也就失去實驗的作用。
但是，如果在學生實驗的過程中，實驗教師能夠協助教師仔細觀察不同學生實驗時不同的情況并進行有效指導，注意指導技巧，學生的實驗效果就會事半功倍。
2 物理實驗指導實踐
注重消除學生實驗時的畏懼心理，加強學生動手操作的自信心。物理實驗是物理學科的基礎和靈魂。多年的教學實踐證明：無論教師的演示實驗，還是學生的分組實驗，對學科知識的形成、學科素質的完善及創新意識的培養。均起著至關重要的作用。而學生親自做實驗，從中探索、理解物理規律，比教師枯燥地講解，學生硬性地記憶要好得多。這正如常人道：“百聞不如一見，一見不如一故?！?/p>
在實際的物理實驗中，有些學生特別是高一新生由于害怕損壞儀器受到教師批評或加倍賠償，不敢大膽地動手；也有些學生由于害怕實驗失敗，并且不能正確地認識失敗，不懂得從失敗中學到的東西和從成功中學到的東西是完全相等，更不明白失敗是我們取得成功的必經之路，從而害怕實驗。實驗指導教師面對學生實驗時這種畏懼心理，必須通過及時實驗指導消除他們這種心態，提高學生實驗成功概率，增強學生動手操作自信心，使他們愛做、樂做。而自信是人們在行動前對結果充滿著良好的預期，并能充分地相信自己通過努力一定能夠成功的心理狀態。學生的自信是學生物理實驗時動手操作、積極思考分析的動力。也是學生實驗是否成功的一種隱性鎖鏈。當然自信不是天生就有的，而是可以通過后天培養的。作為實驗指導教師，應該讓學生實驗的成功與自信動手操作形成正反饋的良性循環。實驗時，實驗教師一定要仔細觀察學生的實驗情況，發現學生在使用新的儀器舉棋不定時，實驗教師就應該及時指導，不讓學生產生畏懼心理。如高一新生第一個物理實驗《用打點計時器測速度》，學生往往對是否應該先接通電源、還是應該先拉動紙帶的問題上遲疑不決。學生認為，先接通電源：一方面有可能會造成打點計時器長時間通電損壞打點計時器；另一方面打點計時器的第一個點難以確定。如果先拉動紙帶，又發覺紙帶上的點數不夠，達不到數據處理的要求。這時候實驗指導教師就應該指導學生找出問題所在，并解決問題。調節學生實驗情緒，加大學生實驗成功率。否則，學生對以后幾個運用打點計時器進行的實驗產生畏懼心理，從而不敢實驗。
注重實驗規范操作指導，培養學生實事求是的科學態度和科學作風。實驗步驟是把人們研究物理現象和規律的思維過程程序化、行為化的產物。學生做實驗時不按一定的操作規程進行操作、不認真嚴謹地做、是做不好實驗的。實驗中必須尊重事實、忠于數據。搞好預習是做好實驗的前提。實驗前，教師都會指導學生所做實驗作認真預習。但是，總有個別學生沒有預習習慣或者對實驗不夠重視，實驗前沒有對所做實驗認真預習，實驗目的不明確。同時由于實驗前教師講解簡明扼要，只對實驗操作過程中的注意事項和關鍵點作出必要的講解或提示。留下很多的時間和空間，讓學生自己去細細體味和摸索。這部分學生在操作過程中就會顧此失彼，揀了芝麻丟了西瓜。此時實驗指導教師就要提醒學生仔細對照實驗步驟，明確實驗目的，要嚴格按照實驗操作步驟，端正他們的實驗思想。
進行數據處理、運算，并對實驗結論進行分析是實驗的最后階段。不但可以驗證實驗是否成功、操作是否規范，設計是否合理最直接的依據。而且可以對某項操作、實驗的改進等提出有益建議或意見。這樣既延伸了實驗課的教學，又提高學生動手技能，是物理實驗高層次的要求。然而有相當一部分同學為了減少實驗分析，當學生實驗中出現測量和計算的數據不符合預期結果，就會涂改實驗數據，造成假的結果去滿足實驗的目的與要求。實驗指導教師就應該根據不同學生的學習能力，在他們完成實驗的不同的時間，主動及時去檢查學生的實驗數據。若發現不符預期結果的數據，應幫助學生從理論分析數據的錯誤，隨后要求學生認真分析實驗操作步驟，甚至要求學生按照實驗步驟重新進行實驗操作，尋找造成錯誤的原因。培養學生實事求是的科學態度。如在《驗證機械能守恒定律》實驗中，學生發現某兩點間g?Δh乘積與ΔEp/m的值不相等，認為實驗結果與預期分析機械能守恒不符，有些學生就會涂改實驗數據，實驗教師要防微杜漸，在涂改前幫助學生分析實驗過程的操作是否有誤。如紙帶是否和地面垂直，限位孔中軸線與地面是否垂直(保證紙帶是否只受到重力作用)；挑選的紙帶第一點與第二點之間的距離是不是接近2mm。
注重點撥、設疑，培養學生發散性思維。發散性思維最大的特點是思考問題的多端性，從多角度、多方面來觀察、思考、想象，從而提出多種設想和解決問題的方法。物理實驗內容、形式、時間安排是面向全體學生，通過一個實驗要求所有學生都能掌握理解相應實驗的要求和目的，考慮的也是班級絕大多數學生接受程度。但是，一個班級總有部分學生思維比較活躍，同時又有較強的動手能力。他們能較快地完成教師提出的實驗共性要求。實驗指導教師在實驗過程就需要關注這部分學生，使他們向實驗的更高層次發展。對這些學有余力的優秀生提出更高的實驗要求，引導這些學生設計實驗方案并給予解決。學生在探索尋求最佳實驗方案過程中，發散性思維能力得到一定提高。如在用《單擺測重力加速度》的實驗中，實驗指導教師可提出這樣問題，你是否還有其他方法可以測量得力加速度。學生根據已學知識，一般會提出如下幾種：①自由落體法②單擺法（已做）③用傾角為θ的氣墊導軌④落球法等多種方案。這種富有探索和創造性的實驗方式，既能使學生獲得全面豐富的實驗方法和知識；又能訓練和發展學生發散思維。
參考資料：
用打點計時器測速度范文4
關鍵詞：自主學習；新課改；多樣化；教學方法
自主學習是指學生依靠自己的努力，自覺、主動積極地獲取知識，是相對于傳統教學過程中的被動學習而言的。而且，素質教育一直提倡以提高全民族素質為指導的教育，以面向全體學生，以注重培養學生的態度、能力，促進他們在德、智、體等方面生動、活潑、主動地發展為基本特征的教育。所以，新課程改革下的高中物理課堂也應該是有助于學生自主學習的、自主求知的課堂，應該調動學生的學習熱情，真正讓學生成為課堂的主人。
一、實施先學后教，培養自學意識
先學后教是相對于先教后學而言的，也就是教師要將課堂交給學生，要給學生充足的時間進行自學，之后，教師要有針對性地進行點撥。需要注意的是，這里的點撥不是一字一句地重新教授。而且，學是學生帶著教師布置的任務、有既定目標的自學，學生的自學成為一堂課的起點，是這種課堂教學模式的最大特色和亮點。下面以教授《動量守恒定律》為例進行簡單介紹。
我首先引導學生明確本節課的教學內容，理解動量守恒定律的確切含義；知道動量守恒定律的適用條件和適用范圍；運用動量定理和牛頓第三定律推導出動量守恒定律；能運用動量守恒定律解釋現象。引導學生帶著問題進行思考，提高學生學習的目的性，使學生更好地開展自學活動。在給學生留下足夠的自主學習的時間之后，教師對學生比較難理解的地方進行點撥和指導，有針對性地進行教學，不僅可以節約時間，提高學習效率，而且還可以逐步提高學生的自主學習能力，進而為高效課堂的實現打下堅實的基礎。
二、引導學生質疑，培養探索精神
學貴有疑。小疑則小進，大疑則大進。物理作為一門科學性學科，一定的探究能力對物理的發展起著一定的推動作用。然而，在以往的教學過程中，我們的一言堂和滿堂灌使學生缺乏一定的探究能力，被動地學習讓學生找不到學習物理的積極性。所以，在貫徹新課程理念的過程中，教師要更新觀念，給學生創造質疑的機會，以促使學生在探索物理的過程中找到學習物理的興趣。
如，教學《實驗：用打點計時器測速度》時，打點計時器是高中實驗中非常重要的一個實驗儀器，所以，在授課的時候，我借助多媒體向學生展示本次實驗，并引導學生在觀察實驗的過程中提出問題，找出原因，解決問題。原本還擔心學生是否真正能提出問題，畢竟之前沒有采用過這種方法。但出乎意外的是，學生在觀察的過程中，還真的發現了不少問題，有學生說：為什么在實驗的時候，電磁打點計時器用低壓交流電源工作，不能用直流電源呢？還有學生指出：為什么要先打開電源讓打點計時器先工作1～2 s再松手打紙帶呢？還有學生指出：我們應該怎樣根據紙帶上的點跡計算紙帶的平均速度呢？……若是在往常的課堂中，這些內容都是教師教授、學生死記硬背的知識點。然而，通過讓學生質疑，不但可以提高學生的探索精神，而且還可以讓學生在質疑、解疑的過程中探究物理知識，明確物理現象，以幫助學生鞏固所學的知識，提高學習效率。
三、開展小組自學，發揮學生主體
小組合作學習是一種以學生發展為目標的教學形式，學生在學習過程中通過自己的探索和同伴的幫助，經歷知識的形成過程。在物理教學中，一般小組合作學習可以被應用于小組獨立學習新課的過程中，也可以被用于小組自主進行實驗的過程中等等。但是，需要注意的是，在實施小組合作的過程中，教師要保證小組學習的效率，要給學生足夠的自學時間，要保證每個學生都能參與到合作中，彼此相互交流，以促使學生在發揮主體性的同時，也為實現高效的物理課堂打好基礎。
例如，在教學《機械能守恒定律》時，首先，我將學生分成不同的小組，讓學生以小組為單位進行自學，為了激發學生的探究欲望，在授課的時候，我首先引導學生思考了以下幾個問題：（1）過山車在運動過程中，重力勢能、動能相互轉化，而每一狀態的動能和重力勢能之和機械能是如何變化的呢？（2）為什么物體不受摩擦力不是機械能守恒的條件？（3）什么力做功可以引起動能和勢能的轉化？讓學生在思考問題的過程中，進行小組自學討論，讓學生在互相交換意見、彼此交流的過程中，找到探索物理的樂趣。
總之，現代教育理論中非常提倡自主學習能力的培養，在授課的時候，教師要根據教材內容的需要，采用多樣化的教學模式，充分發揮學生的主體性，使學生在自學的過程中找到學習的樂趣。進而，在實現高效物理課堂的同時，促使學生獲得更大空間的發展。
參考文獻：
[1]杜建萍.自主學習在高中物理教學中的運用[J].華章，2012（09）.
用打點計時器測速度范文5
一、向學生介紹物理學史知識的必要性
學習一門學科首先要弄清楚這是一門怎樣的學科。物理學的本質特征是什么? 當今物理學究竟發展到了哪個階段?在科學中的地位如何?與其他學科有什么聯系?這些問題大都不被學生了解。在教學中, 物理學史的滲入可以使學生初步了解物理學產生與發展的過程, 體會物理學對人類文明發展的作用, 從而對物理有一個較為全面的認識:它既是一門科學, 更是一種文化。物理學是研究物質運動的一般規律和物質基本結構的科學。它研究的運動普遍存在于其它高級的復雜的物質運動形態之中, 因而物理學是其他自然科學的重要基礎, 對整個科學系統產生著深刻地影響。
介紹必要的物理學史知識可以使學生在平時的學習中對所學問題的背景產生更加深入的理解, 認識到物理絕不是孤立的, 它與其他很多學科都關系密切,物理學的知識及研究方法滲透到各個科學領域,許多領域內的學生都發現自己正在學習物理學,這是因為它在所有的現象中起著基本的作用。比如:物理學與數學關系密切,源遠流長,歷史上有許多著名科學家如牛頓,萊布尼茨,帕斯卡,高斯等對這兩門學科都作出重要的貢獻。牛頓為解決運動問題,創立了和物理概念直接聯系的數學理論微積分,順利地處理了一些具體問題,如切線問題、求積問題、瞬時速度問題以及函數的極大和極小值問題等。物理學與化學本來就是唇齒相依、息息相關的,有人說,化學是分子、原子水平上的物理學;生物學是大分子集團的物理學,物理在生命科學中也具有廣闊的應用前景。在物理學研究中形成的基本概念和理論,基本實驗方法和精密測試技術,已經越來越廣泛地應用于其他學科,進而極大地豐富了人類對物質世界的認識,極大地推動了科學技術的創新和革命,極大地促進了物質生產的繁榮與人類文明的進步。
課程標準對物理教學需要講授的物理學史內容給出了明確的要求,新教材的編排為落實這一理念也做出了相當努力,在物理學家生平、物理學研究方法、物理學實驗等方面都有相應的介紹,相應的圖片資料,文字信息和閱讀鏈接都做得很到位。當然課程標準新理念的具體落實,以及教材的實際操作,關鍵在于一線教師。如何引導學生去查閱資料,利用豐富的圖文資料展開學習,教師的組織和引導不可或缺。
從物理教學的角度上看,物理學史和物理教學方法不是物理課堂教學中可有可無的附屬物和裝飾品,而是物理教學中必不可少的部分。人們常說,在物理教學中講物理理論,給學生以知識;講物理學史,給學生以精神和智慧,二者不可偏廢。
二、如何在物理課堂教學中滲透物理學史知識
興趣是最好的老師,要想學生學好物理,首先要讓他們對物理學感興趣。物理學史中有許多有趣、有用的史料可以使學生充分認識到物理學是一門充滿生機的學科,可以激發學生學習物理的興趣,并逐步引導學生由興趣轉化為志趣,從而形成學生的物理學科情感。
例如在講解“實驗:用打點計時器測速度”時,很多學生并不理解打點計時器的作用,不能理解交流電源的頻率50赫茲與打點計時器計時周期間的聯系,教師如果能結合人類計時技術的發展史,讓學生認識到打點計時器是一種精密計時儀器,就能幫助學生進一步理解本實驗的原理及其意義。
我在授課時,先給學生介紹了人類使用技術工具的歷史和當前計時工具的發展狀況,其中很多內容都是學生以前所不知的,因而引起學生極大興趣。
例如:公元前20000年,史前人以在木棍和骨頭上刻標記的方式來計時;公元400年,中國發展了機械漏刻;公元1350年,德國鐘表匠發明第一個機械鬧鐘;公元1700年,時鐘上除時針外又加上了分針;公元1800年,計時精確度到1/100秒;公元1949年,發明第一臺原子鐘;公元1970年,計時精確到微微秒;公元1998年,建立超冷銫原子鐘,比微微秒又要精確10萬倍。
學生聽了我的介紹后,對人類計時的歷史有了一定的了解,知道了各類計時工具及其精確度,提高了學習打點計時器的興趣,為下一步的教學工作帶來極大的便利。
在講授“伽利略對自由落體運動的研究”時,我先讓學生查閱資料,全面了解亞里士多德和伽利略的生平以及對科學發展的貢獻。亞里士多德是古希臘最偉大的、百科全書式的科學家,亞里士多德對世界的貢獻無人可比。不幸的是亞里士多德的物理理論有嚴重的局限性,他認為數學對描述地面現象沒有什么價值,另外,他強調直接的,定性的觀察是形成理論的根據。簡單的定性觀察使亞里士多德在生物研究中取得了很大的成就。但是,事實表明,只是認識到數學推導和精細測量的價值之后,物理學才真正得到發展。伽利略的成功之處在于他對物理規律的論證非常嚴格,他創立了對物理理象進行實驗研究并把實驗的方法與數學方法、邏輯論證相結合的科學研究方法。此外,伽利略還創立了理想實驗法,他設計的實驗雖是想象中的,但卻是建立在可靠的事實的基礎上。把研究的事物理想化,就可以更加突出事物的主要特征,化繁為簡,容易于認識其規律。伽利略的這一自然科學新方法,有力地促進物理學的發展,他因此被譽為是“經典物理學的奠基人”。
我讓學生查閱資料,了解伽利略是如何用實驗驗證自己的猜想,在實驗中遇到了哪些困難,又是如何解決的。學生接到任務后,都很感興趣,分別行動,查閱了資料,并創造性地排演了一部科學小品,讓同學們在娛樂中學到了物理學史知識,領會了物理學發展的艱難和伽利略的過人之處,提升了自身的科學素養。
物理學史能告訴我們物理學思想的邏輯行程和歷史行程, 它的滲入不僅有助于學生了解各概念、定理、定律的來龍去脈, 而且有助于學生逐步掌握正確的科學思維方法,造就一個強大的頭腦。例如,在教學“牛頓第一定律”時,從古希臘的亞里士多德,到伽利略、牛頓, 循著偉人的研究歷程學習,從而加深學生對力和運動關系的理解;在教學“電磁感應”的時候,以奧斯特發現電流的磁效應為線索,向學生介紹人類對磁以及電和磁關系的認識過程。通過講解安培、法拉弟、愣次和麥克斯韋等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果, 使學生在有了對電磁發展總體認識的基礎上,加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉弟電磁感應定律、愣次定律等關鍵點的把握。物理學史知識的滲入可以引導學生不單純地接受教師傳授的知識, 而是形成一種探索與研究的習慣, 對任何知識細節自覺地追根朔源,凡事都問個為什么,去發現和認識在一個問題從產生到解決的過程中,真正創造了些什么,應用了那些科學方法,從而可以在這種不斷學習,不斷探索,不斷研究的過程中學會物理科學思維方法。
科學精神作為科學教育的重要方面,愈來愈受到人們的重視,這不僅是因為它與科學知識、方法、技能與能力有著密切的關系,具有獨特的教育價值。如在原子物理教學中,介紹一些著名科學家的故事:居里夫婦在極其簡陋的條件下,從幾噸礦渣中找到了幾克鐳;在α散射實驗中,盧瑟福和他的學生共記下了十萬次以上的閃光,終于發現了個別被金原子核彈回的α粒子,并以嚴密的論證提出了原子的核式結構學說等。這些優秀事例,都體現了科學研究的艱辛和科學之美。
現在許多中學生生活條件優越,幾乎沒有受過什么挫折,不懂得美好生活和科技成果的來之不易。面對這樣的學生,教師在物理學史中可以找到很多正面素材加以教育。如焦耳為了探索“熱”與“功”之間的數量關系,在1840年到1879年間,做了幾百次實驗,才測出了精確的熱功當量值。法拉第為了找到“磁生電”的方法,整整花了十年時間。教師要通過教育使學生充分認識到:人對自然規律的認識是一個迂回曲折的過程,是一代又一代的科學家經過精心觀察、實驗和復雜、艱巨的創造性勞動,付出了巨大的代價才取得的,一項科學成就的取得不是一蹴而就的。
用打點計時器測速度范文6
【關鍵詞】物理實驗；科學態度；科學方法
物理學是一門實驗科學，物理規律的建立，無一不以實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。在物理教學中必須加強實驗教學，因為觀察和實驗是物理學中最基本、最主要的研究方法。所以國家教委頒布的物理教學大綱中明確指出“物理教學必須觀察理論聯系實際......要通過實驗和學生容易理解的物理現象引出概念和規律”。實踐證明，只有重視實驗和加強實驗教學，才能使學生獲得知識的同時，逐步有效地培養學生的觀察、探索能力，形成嚴肅認真、實事求是、勇于探索的科學態度和科學習慣，形成良好的學習品質，陶冶科學情操。這也是推進素質教育、大幅度提高中學物理教學質量的有效途徑。
在新課標高中物理課本的編排中更體現了實驗在物理教學中的重要地位。如課本實驗的分類共有5類：（1）學生實驗：在實驗室完成，需要兩課時或一課時完成操作。（2）實驗：課堂學生自己操作完成。（3）演示：在課堂上由老師操作也可學生參與。（4）做一做：在“做一做”欄目中，有些是實驗性的活動，實驗趣味性較強。（5）問題與練習：在“問題與練習”中也有一些實驗性的題目，這些題目中的器材也是容易獲得的。筆者將物理必修1和必修2的實驗統計如下：
演示實驗1、毛錢管研究物體下落的情況 2、觀察桌面微小形變 3、測靜摩擦力的變化及最大靜摩擦力 4、曲線運動的速度方向，鋼球離開軌道時的速度方向 5、曲線運動的條件，鋼球在磁鐵吸引下怎樣運動？ 6、蠟塊在玻璃管中的運動 7、單擺的機械能守恒實驗1、用打點計時器測自由落體的加速度 2、探究求合力的方法 3、探究作用力與反作用力的關系 4、用圓錐擺粗略驗證向心力的表達式學生實驗1、用打點計時器測速度 2、探究小車速度隨時間變化的規律 3、探究加速度與力、質量的關系 4、研究平拋運動 5、探究功與速度變化的關系 6、驗證機械能守恒定律做一做1、借助傳感器用計算機測速度 2、用計算機繪制v-t圖 3、看看你反應的快慢 4、用數碼相機拍攝小球自由落體過程，處理照片 5、確定薄板的重心 6、觀察自行車的滾動軸承結構，拆卸及安裝 7、用傳感器探究作用力與反作用力的關系 8、用飛鏢演示拋體運動的軌跡和速度方向9、平拋與自由落體的小球是否同時落地 10、用繩拴沙袋圓周運動，體會與向心力相關的因素 11、利用數表軟件進行數據處理問題與練習1、自制打點計時器
統計共29個實驗，由此可見新課改下的物理教學是越來越重視實驗教學。
以下筆者從演示實驗，學生實驗和設計探索性實驗三種教學實驗中談談如何在物理實驗教學中培養學生科學素質。
1. 以演示實驗為基礎，重視概念和規律的形成過程，培養學生觀察思考，探索與推理的能力和領會科學的方法
物理學以實驗為基礎，經過抽象思維提出物理概念，總結物理規律。所以在教學中必須重視概念與規律的形成過程，通過觀察實驗使課堂教學成為在教師組織和領導下的探索活動，而演示實驗可控性很強，教師能夠有目的選擇和設計實驗內容和程序，很生動地將需要的現象展示出來，因此要加強演示實驗的教學，使學生形成科學的學習品質。例如：在用毛錢管研究物體下落的情況中?？梢栽O計成先讓學生猜測重物和輕物誰落得快，再做3個小實驗，讓學生從實驗現象中得到結論誰落得快：（1）相同大小的紙片和鐵片讓它們同時下落――現象鐵片落得快即重的物體落得快。（2）相同大小的兩個紙片同時下落――現象同時下落即質量相同的下落的一樣快。（3）一個紙片團成紙團再和另一個紙片同時下落――現象紙團下落得快即質量相同的下落的不一樣快。從不同的實驗中得到了相矛盾的結論。這就可以引導學生去思考除了質量還有什么因素會影響下落的快慢。第三個實驗紙團和紙片，從這里學生能發現空氣阻力起著至關重要的作用。再讓學生設計實驗來檢驗他們的猜想。在沒有空氣阻力作用下做實驗，這時就可以用抽真空的毛錢管演示實驗了。實驗現象是重物和輕物在沒有空氣阻力作用下下落的一樣快。在這一系列實驗中學生經歷了猜想――實驗――得到矛盾結論――再猜想――設計實驗――實驗――得到結論這些方法。通過這樣邊實驗、邊觀察、討論，使課堂成為在教師指導下的學生主動地參與探索、求知的過程，更有利于培養學生探索物理知識的能力和綜合分析能力，領會科學研究的方法。
2. 在組織實驗中培養學生嚴肅認真、尊重客觀規律的科學態度
實踐證明，認真地完成分組實驗不但能鞏固知識，培養學生實驗的能力，而且通過實驗的操作、數據處理、結果分析、完成實驗報告等一系列的活動可以培養學生嚴肅認真、實事求是、尊重客觀規律的科學態度。例如在“測定電池的電動勢與內電阻”的實驗中，用圖像法求電動勢和內阻時，我們知道，由歐姆定律U=E-Ir可知，U是I的一次函數，顯示在圖像上是一條直線，與縱軸交點的縱坐標表示外電路斷路時的路端電壓，與橫軸交點的橫坐標表示短路電流，直線斜率的絕對值為電源的內電阻（圖1）。
圖1
由于實驗誤差，所有描出點不可能在一條直線上，而一部分同學在實驗中有意將直線涂粗，或者畫成折線，以便使所有的描出點在一條直線上，針對這種不尊重實驗結果的錯誤，筆者在實驗講評中幫助學生分析誤差原因，著重引導學生在學習自然科學中要注重實驗數據，要以科學的態度對待誤差，找出其產生原因，從而不斷改進和完善實驗，認真操作減小誤差，養成嚴肅認真、實事求是、尊重客觀規律的科學態度。
3. 設計探索性實驗，培養學生探索知識、發現問題及獨立思考、分工合作、勇于面對挫折的科學精神
在實驗教學中，教師應把握時機，把握好實驗的深度與廣度，設計幾個探索性實驗，更能激發學生的學習興趣，培養他們獨立思考、勇于探索的科學精神。例如在學習變壓器功率時，同學們大多會質疑：輸入功率怎么會隨輸出功率的改變而改變？特別是當變壓器的輸出功率為零時，輸入功率怎么也是零？上述問題單從理論上解釋比較抽象，學生不易理解。于是便設計如下實驗，提出新的問題讓學生分析、討論、探求：“怎樣測輸入功率？”設計一個觀察輸入功率隨輸出功率改變的實驗，通過學生分析、討論、設計、修改、完善，最后得出一個簡便電路（如圖2）：
圖2
實驗演示，當電鍵依次斷開時，安培表示數逐漸減小至零。問題解決了，更培養了學生探索知識、發現問題的能力及獨立思考、分工合作、勇于面對挫折的科學精神。
