一、引导猜想假设,设计实验方案
在高中物理实验探究教学中,教师要鼓励学生大胆猜想,敢于提出自己的看法。要引导学生自行设计实验方案,独立思考和自主探究问题。如在探究向心力的大小与哪些因素有关时,先通过演示实验,让学生体验和感受做匀速圆周运动时物体需要向心力,引出向心力的概念,然后提出问题:影响向心力大小的因素有哪些?学生经过思考,提出以下三种猜想假设:①与小球的质量有关;②与线长有关;③与小球转动快慢有关;接着引导学生根据自己的猜想假设,设计可行的实验方案,验证猜想的正确性:①用质量m比为1:2的铝球和钢球,保持其运动的半径r和角速度w相同,观察得到露出的红白相间方格数的比值,若比值为1:2,即向心力的比值也为1:2,说明两个球所受向心力与质量有关;②若m、w相同,半径比为1:2,观察得到露出的红白相间方格数的比值,若比值为1:2,则向心力的比值也为1:2,说明向心力与线长有关;③若m、r相同,w比值为1:2,观察得到露出的红白相间方格数的比值,若比值仍为1:2,则向心力的比值也为1:2,说明向心力与小球转动快慢有关。
二、开展实验探究,探求本质规律
当学生提出猜想假设,完成实验方案后,则需要通过实验操作来验证其正确性。因此,在实验探究教学中,教师要有目的引导学生根据自己设计的实验方案,选择实验器材,开展实验探究,并认真观察实验现象,记录实验数据,然后对掌握的实验情况进行讨论、分析、筛选、整理,归纳总结出实验现象的本质规律。如在学习了《摩擦力》相关知识后,开展了“滑动摩擦力相关因素”的实验探究活动。首先提出问题:滑动摩擦力的大小受哪些因素的影响?学生经过分析讨论,认为:
(1)滑动摩擦力可能与物体的压力有关;
(2)滑动摩擦力可能与物体接触面的性质有关,如材料、粗糙程度;
(3)滑动摩擦力可能与物体运动速度有关。然后以两人为一组,要求学生各自设计实验方案,并在此基础上进行实验操作,合作探究。实验一:在物体接触面性质、物体运动速度一定的条件下,探究滑动摩擦力与物体的压力关系。实验二:在物体压力、接触面性质一定的条件下,研究滑动摩擦力与物体运动速度的关系。接着引导学生对实验数据进行分析处理,总结实验结论,最后得出:滑动摩擦力与物体的压力以及物体接触面的材料、粗糙程度密切相关。
总之,在高中物理教学中,教师应采取有效的教学方式引导学生积极参与到教学活动中,主动探究问题,灵活设计实验,开展实验,使物理教学更具趣味性、生动性、挑战性,进而提高教学效果,改善教学质量。
作者:谢慧英 单位:江西省赣州中学