物理实验设计的基本原则

《物理实验设计的基本原则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理实验设计的基本原则（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、物理实验设计的基本原则 物理学是一门实验科学，而我们目前的物理教学，基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上，就连物理实验本身的教学，也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解。而物理课程标准指出：使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验，可以拉进物理学和生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性 此文根据物理实验设计的基本原则，简单的谈谈如何开发贴近生活且成本较低的物理实验。1.基本原则 开发低成本物理实验要遵循一定的原则，把握好开发原则，灵活地运用各种途径，是开发低成本物理实验的基本前提。设计低成本物理实验应遵循以下基本原则：1.1科学性 物理实验首先应该正确反映物理

2、现象和规律,反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外,还应该包含精彩的实验方法,不仅能够释疑解难,而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪,提高学生解决实际问题的能力 。1.2简易性 麦克斯韦说过:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果” 。尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下,我们所设计的实验就更应该用材简单易寻,就地取材,如利用生活中的廉价材料(如橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛、塑料袋) 、易得材料(如水杯、钢勺、塑料尺、硬币) 和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮) 等。 1.3直观性 实验的重要作用就是

3、让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。利用低成本物理实验的优势,可以对书本上的一些实验进行改进：对现有仪器进行改进或改装、自制或仿制新的教具、设计新的小实验或小制作等，尽可能增加实验的可见度和可信度,提高实验的直观性。1.4安全性 在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。这需要老师做好宣传。 1.5 创造性 学生通过自主的动手、动脑,他们的创造力得到培养，实践能力也都到发展。因此低成本实验的大部分器材可以让学生自己设计制作, 这样可以培养他们的实践能力和创新思维。 2.开发低成本物理实验的基本途径 在学生的日常生活中的，可以利用的课程资源十分丰富，学生身边可以

4、用作实验的物品比比皆是，教师要引导学生善于从生活用品、废旧物品、 日常体验等各个方面去开发设计低成本物理实验。2.1 从生活用品中开发低成本物理实验 很多生活用品都可以用来设计有趣的物理实验, 这不但可以增加实验的真实感、可信度, 而且缩短了实验与学生间的距离。例如学习了平抛运动后，让学生回家自己制作教具来研究做平抛运动的物体的轨迹。学生们积极地开动脑筋，充分地利用各种资源：爱好体育的学生用手抛足球来演示平抛运动的轨迹；有的学生用盛水的输液瓶和输液管来演示平抛运动的轨迹；有学生用玩具水枪来研究平抛运动的轨迹。通过学生的积极动手，反复实践，使他们在玩耍中对平抛运动的轨迹和射程等知识有了比较深刻的

5、体验。这样的课外活动一方面丰富了学生的感性认识，增加他们学习的乐趣和信心，另一方面也培养他们的科学实践能力和创新精神。2.2 从废旧物品中开发低成本物理实验 一些废旧物品也是可以充分利用的实验资源, 如废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋等，充分地利用他们，不仅可以变废为宝，而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。例如在摩擦力的教学中，教师先在一个容量为2.5升的雪碧瓶里装满水，旋紧瓶盖，然后让一位力气小的女生手握雪碧瓶，将其举高，女生轻而易举的完成。接着在雪碧瓶外表面涂上洗洁剂，再请一位力气大的男生重复女生的动作，他使出全身力气，结果也没有把雪碧瓶举起来。通过这个对比实验，课堂气

6、氛迅速活跃起来,学生的好奇心和探究欲望一下被调动起来， 2.3 从人体体验中开发低成本物理实验 新课程不仅重视知识和技能目标的实现，而且特别强调体验性学习目标的达成。充分地开发人的器官在学习中的体验潜能，可以让学生在探究活动中获得知识，增长才干。例如寒冷的冬天，学生通过搓手使机械能转化为内能，手变暖和了，从而体会了摩擦生热的道理。农村地区道路普遍较差，下雨以后，路面很滑，学生很容易摔倒，有的学生通常在鞋上拴上稻草或绳子后，就不易打滑了，学生从中体会到了摩擦力和接触面的粗糙有关的道理。摩擦力的方向也可以通过一个小实验来感受：将手掌紧贴桌面，用力使手掌向前推，可以感受到桌面与手掌接触面上阻碍运动的力（即摩擦力）的存在，同时也可感受到这个力的方向。通过学生的这些亲身感受所学到的知识，比任何语言描述都更生动，更可信，印象也更深。 总之，在物理教学中运用实验能给学生学习物理创造一个良好的环境，使学生能主动获取物理知识，掌握实验基本方法和实验技能，发展各种能力，促进学生科学品质和世界观的形成。而低成本物理实验不仅是实验器材的简单替代， 更是实验装置的简化, 实验现象的明了，因此应该大力加强低成本物理实验的开发。这样学生学习的自主性得到加强，学习物理的兴趣也将更浓，只要教师安排合理、引导恰当，必将有利于提高学生的物理实验设计能力。