1、物 理 实 验 操作 中 如 何 理解 物 理 原 理 王雯静 长 沙 市麓 山 国际 实 验学 校 摘 要： 目前大部分学生没有真正做到在物理实验中理解相关的物理原理, 造成了学生 学习目标的偏离。 本文通过对当前物理实验操作现状的描述, 借助具体的实验案 例对物理实验操作中如何理 解物理原理作了分析研究, 希望给同学们在物理学 习中提供一个参考。 关键词 ： 物理; 实验操作; 理解; 物理原理; 实验在物理学习中担任了重要的角色, 实验属于一种操作式、探究式的学习方 式。 如果仅仅依靠理论的学习, 学生只会觉得这门课索然无味, 更达不到掌握相 关知识的目的。 只有对实验加以利用, 通过实
2、验能让学生增加学习的兴趣, 并且 对实验的原理, 也就是需要掌握的物理知识点进行有效的掌握学习。 一、物理实验操作的现状 ( 一) 师生 缺乏对 实验的 认识 目前, 高中学校开设物理课, 只重视理论的讲解, 要求学生对知识点背诵。 因为 他们面对的是即将到来的高考, 这是一种应付式的学习。 很少会通过做实验, 亲 自操作的方法去学习物理实验背后的物理原理。 并且, 也因为在意识层面的不重 视, 导致学校的物理实验器材也少之又少, 更加缺乏一个实验教学的环境。 ( 二) 实验 中没有 重视对 原理 的理解 学生做实验, 但是这个实验操作往往不是针对掌握物理原理这个目的, 而是一 种变相的达到应
3、付考试的目的。 在实验操作中, 会给学生布置大量的作业, 让学 生从教师安排的方向去通过实验做题, 并不是理解原理。 这就使学生的主动性降 低, 学生在实验中的表现也不好, 对实验仪器操作不当、 颠倒实验顺序等, 只是 硬性把实验结果和理论结果扣在一起, 没有对物理原理加以理解学习。 二、物理实验操作中理解物理原理的策略 ( 一) 改变 传统对 物理实 验的 观念态 度 要想学好物理, 达到实验操作的目的, 最重要的就是改变观念。 意识对行为的影 响 作用很大, 先在意识层面上做到对实验的重视, 才能有接下来通过做实验来 理解物理原理的步骤。 要改变教师通过实验来达到做题目的的思想, 也要改变
4、学 生不重视实验, 把实验当做掌握物理原理的方式。1 ( 二) 以 “ 浮力” 实验为 例学 习在实 验操 作中理 解物 理原理 1. 理 解浮 力公式 的物理 原理 在学习 “ 浮力”这一个章节知识的时候, 对于阿基米德原理的了解总是觉得抽 象, 不能恰当好处的理解。 所以准备了大的水槽和矿泉水瓶。 通过在装满水的水 槽中放入矿泉水瓶, 矿泉水瓶漂浮在水槽上面, 再使劲按压矿泉水瓶, 直到把 矿泉水瓶按到水槽底部, 学生能够在按压中感受到水的浮力大小。 并且, 可以直 接通过眼睛观察到随着矿泉水瓶往下沉, 水槽的水也在慢慢往水槽口的方向上 升, 只有在矿泉水瓶完全沉入水底, 水槽的水的高度才
5、保持不变。 这个时候, 学 生通过观察理解到, 水槽水面上升是因为矿泉水瓶把水排开了, 对排开水这个 物理概念有初步了解。 学生思考矿泉水瓶受到的浮力大小是不是和矿泉水瓶浸没 的深度有关系?一部分学生提出, 在按压矿泉水瓶中会随着越往下越难往下压, 所以浮力的大小是和 深度有关系的。 但是还有一部分同学认为, 整个矿泉水瓶被 按到水底过后就没压力了, 所以浮力的大小跟深度没有关系。 学生继续思考, 为 什么浮力在矿泉水瓶漂浮在上面的时候和在水底的时候没有变化, 又是什么原 因呢?学生在讨论中, 继续重复刚才的操作, 再次思考。 在接下来的思考过程中, 学生能通过自己的实验操作明白浮力的大小和矿
6、泉水瓶排开水的多少有关系, 而不是由浸没的深度决定。那么浮力大小是不是和排开水的多少成正比关系?学 生讨论过后, 思考密度关系式 =v, 探讨质量和体积、 密度三者的关系, 而重量 又和质量又关系。 所 以是不是浮力也和排开水的重力有关系, 接下来推出浮力的 公式。 经过试验的这些步骤, 学生对于排开液体的感受加深了, 便于更好的理解 什么是排开, 也能在此过程中对阿基米德原理有直观的认识, 对于浮力公式也 知道其原理, 而不是单纯记得浮力公式是什么。 知道浮力公式的原理便于学生在 实际题目中更好的应用。2 2. 对 浮沉 条件原 理的理 解 主要是学会受力分析, 根据物体本身的重力大小和浮力
7、对物体的浮沉现象进行 判断。 在平时生活中, 可以观察到比如泡沫是浮在水面, 而比如石块就是沉入水 底。所以, 大家都以为重的物体下沉, 轻的漂浮, 但是没有意识到浮力的作用。 在实验中, 学生把橡皮泥团成一个球状, 然后丢进水里, 橡皮泥下沉。 随后, 又 把同样大小重量的橡皮泥, 捏成片状, 放入水中, 却发现橡皮泥竟然没有下沉。 学生看到同样重量的橡皮泥, 因为形状的改变而浮沉状况不同, 产生了疑惑。 开 始思考一个物体的沉浮难道不只是和重量的大小有关系吗?那这是什么原因造成 的呢?学生根据以上实验得出, 因为形状变了, 排开水的多少发生了改变, 所以 浮力变大。 经过这个物理实验, 学生理解到浮力背后的物理原理, 因为受力的情 况不同, 所以沉浮现象不同。 三、结束语 在物理学习过程中, 对于分数的追求并不是学习物理的根本目的。 而是要通过亲 自操作物理实验, 达到对实验背后揭露的物理原理进行理解。 当下的物理实验学 习过程中存在不少问题, 需要改变对于实验重要性的认识, 通过自己做实验在 操作中理解物理原理, 这样才是高效的学习方法。 参考文献 1 孙跃 明.物理实验教 学改革的探索J.本溪冶金高等专科学校学报, 2014. 2 甄艳红.重视实验教 学, 构建高效的物理课堂教学J.赤子 (上中旬) , 2015.
