時(shí)間:2023-06-16 09:27:43
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇初中物理的幾種實(shí)驗(yàn)方法,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
一、重視控制變量法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究中掌握知識(shí)所謂控制變量法,就是指研究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí),要保持影響前一個(gè)物理量的其它物理量不變,從而研究變化的這個(gè)物理量與要研究的物理量之間的變化關(guān)系。這種研究方法,被稱之為控制變量法。
教師在需要運(yùn)用控制變量法進(jìn)行解題時(shí),需要引導(dǎo)學(xué)生理解“控制什么?改變什么”,“如何控制?如何改變?”等,這些都是幫助學(xué)生研究和解決問題的關(guān)鍵。如在進(jìn)行導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,如果引導(dǎo)學(xué)生探究導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系,就需要在保持電阻不變的情況下改變導(dǎo)體兩端的電壓,以觀察電流隨電壓的變化關(guān)系。在此實(shí)驗(yàn)中,如何改變導(dǎo)體兩端的電壓呢?辦法就是調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,改變導(dǎo)體兩端的電壓。如果讓學(xué)生去探究導(dǎo)體中的電流與電阻的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體兩端的電壓不變。教師在實(shí)驗(yàn)中要換用不同大小的電阻(即改變電阻),以使學(xué)生觀察電流隨電阻的變化情況。那么,又如何保持導(dǎo)體兩端的電壓不變呢?辦法就是要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使導(dǎo)體兩端的電壓保持不變。又如在研究影響動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)中,如果研究滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小關(guān)系,就需要控制接觸面的粗糙程度不改變,而要改變壓力大小,就要觀察滑動(dòng)摩擦力與壓力大小的關(guān)系。如何控制不變?辦法就是要始終保持木塊的底面與木板接觸。如何改變壓力大?。哭k法就是在木塊上添加砝碼改變壓力。當(dāng)然,在此實(shí)驗(yàn)過程中,教師還可引導(dǎo)學(xué)生觀察掌握測(cè)定滑動(dòng)摩擦力大小的方法――用彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平上木板上作勻速運(yùn)動(dòng),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為摩擦的大小。再如研究液體蒸發(fā)的快慢與哪些因素有關(guān),研究壓力作用的效果(壓強(qiáng))與哪些因素有關(guān),研究決定電阻大小的因素,研究電功、焦耳定律、電磁鐵磁性強(qiáng)變等等的影響因素,都可以使用這種方法??傊?,控制變量法在初中物理科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常用到,教師要重視此法的運(yùn)用。
二、重視類比法運(yùn)用,引導(dǎo)學(xué)生在邏輯推理中掌握知識(shí)所謂物理類比法,是指在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生將研究的物理對(duì)象與熟悉的物理對(duì)象相比較,找出它們的某些共同點(diǎn)、相似點(diǎn)或有聯(lián)系的特征,從而據(jù)此推測(cè)出待研究的對(duì)象還可能具有熟知對(duì)象的另一些特征。物理類比法是一種邏輯推理的方法,實(shí)際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理方法。初中物理教學(xué)中,學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用類比法,可以有效地把驗(yàn)的對(duì)象和熟知的對(duì)象進(jìn)行對(duì)比,把未知的東西與已知的東西對(duì)比,能以舊帶新,啟發(fā)思想的火花,實(shí)現(xiàn)從形象思維到抽象思維的飛躍,有效地掌握物理知識(shí)、發(fā)展智力、培養(yǎng)能力,從而更好地提高課堂學(xué)習(xí)的效率。如在“電壓”一節(jié)教學(xué)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生把電路模型類比水路模型,從而引入電壓的概念。在教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生觀察課本中提供的水路模型和電路中形成電流的原因,然后將兩幅圖進(jìn)行類比分析,找出二者之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,比如閥門對(duì)開關(guān)、水輪對(duì)燈泡、水泵對(duì)電源、水路對(duì)電路、水流對(duì)電流等等,進(jìn)而理解水流的形成是因?yàn)橛兴畨海敲?,電流的形成是因?yàn)橛须妷骸H绱?,學(xué)生就很容易通過這種類比的學(xué)習(xí)方法,理解了電壓是電流形成的原因,而電源是提供電壓的裝置。
類比法在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用很多,如把聲波跟水波類比,把學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)中“作切割磁感線的運(yùn)動(dòng)”和農(nóng)民用鐮刀垂直地去割水稻這樣一個(gè)動(dòng)作相類比……等等。教師通過精心的教學(xué)設(shè)計(jì),可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起得良好的促進(jìn)作用。
一、控制變量法
分析:一個(gè)物理量可能要受到多個(gè)物理量因素的影響和制約,那么在討論這個(gè)物理量與其中某個(gè)因素的關(guān)系時(shí),需要先控制其它的另幾個(gè)因素不變,來確定相關(guān)物理量之間的關(guān)系,這種方法即“控制變量法”。
二、轉(zhuǎn)換法
分析:對(duì)于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應(yīng)、作用效果間接研究問題的的方法叫“轉(zhuǎn)換法”。
三、等效法
分析:所謂“等效法”就是在特定的某種意義上,在保證效果相同的前提下,將陌生的、復(fù)雜的、難處理的問題轉(zhuǎn)換成熟悉的、容易的、易處理的一種方法。
四、類比法
分析:兩類不同事物之間某種關(guān)系上的相似叫類似,從兩類不同事物之間找出某些相似的關(guān)系的思維方法,叫類比。借助類比,常能創(chuàng)造性地解決一些十分陌生、十分困難的問題,在物理學(xué)中,現(xiàn)象、屬性、概念、規(guī)律、理論和描述手段等涉及的種種關(guān)系,都可以是類比的對(duì)象。
五、假想模型法
分析:為了研究的需要,把物理實(shí)體或物理過程經(jīng)過科學(xué)抽象轉(zhuǎn)化為一定的模型,這種轉(zhuǎn)化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型又叫“理想模型”。它是物理教學(xué)的基礎(chǔ),可使物理教學(xué)簡(jiǎn)單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便于學(xué)生發(fā)揮抽象思維、形象思維、發(fā)散思維。場(chǎng)是客觀存在的一種特殊物質(zhì)。如“磁感線”并不存在,是為了描述磁場(chǎng)而假想引入的?!按鸥芯€”是假想的物理模型,用“磁感線”描述磁場(chǎng)的這種方法是“假想模型法”。光是客觀存在的,“光線”并不存在,是為了研究光的傳播而假想引入的,也是“假想模型法”。
六、實(shí)驗(yàn)推理法
關(guān)鍵詞: 初中物理 演示實(shí)驗(yàn)教學(xué) 存在問題 解決方法
1.初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
1.1教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有足夠的重視,課前準(zhǔn)備不充分。
由于物理作為中考的一部分,但課時(shí)沒有像語文數(shù)學(xué)英語三大主科那樣多,因此一些教師為了趕課程進(jìn)度,有輕視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傾向,課前不進(jìn)行充分準(zhǔn)備,也不在課前為學(xué)生布置相關(guān)預(yù)習(xí)作業(yè),使得學(xué)生在上演示實(shí)驗(yàn)課時(shí),不知道關(guān)于實(shí)驗(yàn)的具體步驟、操作所要注意的事項(xiàng)等,學(xué)生整課堂都是“漫無目的”的。此外,在上課時(shí)有些教師在黑板上畫實(shí)驗(yàn)器材,用講實(shí)驗(yàn)的方式替代演示實(shí)驗(yàn),有些教師甚至用多媒體課件演示代替草草了事,諸如此類的方式,都無法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪繕?biāo)。以上種種現(xiàn)象都說明教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有引起足夠重視。
1.2演示實(shí)驗(yàn)的操作不規(guī)范。
許多教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí)“不拘小節(jié)”,操作十分不規(guī)范,例如在使用托盤天平秤時(shí),取砝碼、移動(dòng)游碼直接用手而不用鑷子,點(diǎn)燃酒精燈所用的火柴,直接扔到地上,而不放入專門的廢物杯中。演示實(shí)驗(yàn)是演示給學(xué)生看的,教師的一舉一動(dòng)都被學(xué)生看在眼中,而且在考試中也有與實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)的題目,若教師不為學(xué)生演示規(guī)范的操作,就很容易讓學(xué)生誤認(rèn)為錯(cuò)誤的操作方法就是正確的,造成失誤。此外,不規(guī)范的演示實(shí)驗(yàn)操作也不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度和習(xí)慣。
1.3學(xué)生參與物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏積極性、主動(dòng)性。
由于物理學(xué)科邏輯性、抽象性較強(qiáng),而且在許多學(xué)生看來物理與實(shí)際生活沒有很大聯(lián)系,再加上許多學(xué)生認(rèn)為物理演示實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作不是物理考試的一個(gè)環(huán)節(jié),因此許多學(xué)生在參與物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)缺乏積極性和主動(dòng)性。如果沒有積極的、主動(dòng)的參與物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意識(shí),學(xué)生很難將相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)納入自己的物理知識(shí)體系中,長(zhǎng)此以往,會(huì)大大降低學(xué)習(xí)物理的效率。
2.針對(duì)初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問題所提出的解決方法
2.1初中物理教師要端正自身的態(tài)度,以身作則,課前認(rèn)真進(jìn)行準(zhǔn)備。
物理教師要明白演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,不能為了趕課程進(jìn)度,而輕視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),而是要將其與對(duì)待其他物理知識(shí)一樣,認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行備課、演示、講解,只有教師做到以身作則,重視物理演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生才會(huì)紛紛效仿,認(rèn)真學(xué)習(xí)演示實(shí)驗(yàn)。例如在進(jìn)行“平面鏡成像”這一實(shí)驗(yàn)時(shí),我們?cè)谡n前首先要向?qū)W生提出“平面鏡成像時(shí),像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系?物體在平面鏡中成虛像還是實(shí)像?”這兩個(gè)問題,讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)、思考。然后教師要在課前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需器材,即玻璃板、大白紙、水彩筆、直尺、火柴、兩只相同的蠟燭。并且將實(shí)驗(yàn)的步驟清清楚楚地寫到教案上,在課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí),按部就班地進(jìn)行。只有通過充分的課前準(zhǔn)備,才能在上課時(shí)做到游刃有余,并且當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到老師如此認(rèn)真地準(zhǔn)備時(shí),他們也會(huì)效仿教師,認(rèn)真地聽講,整個(gè)課堂的教學(xué)效率就得到提高。
2.2規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作步驟。
教師要認(rèn)識(shí)到,教師規(guī)范的演示實(shí)驗(yàn)操作,不僅是實(shí)驗(yàn)成功的前提,更是培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的途徑。所以,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前,一定要認(rèn)真仔細(xì)地研究相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟,確保實(shí)驗(yàn)步驟是正確的,不會(huì)在演示時(shí)將學(xué)生帶“跑偏”。
2.3通過鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作的形式,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性與主動(dòng)性。
針對(duì)學(xué)生參與物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏積極性、主動(dòng)性的問題,我們可以通過鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的形式解決這一問題。首先在實(shí)驗(yàn)中,教師要注意正確操作的示范,指導(dǎo)學(xué)生使用器材的正確方法。然后開展實(shí)施小實(shí)驗(yàn)、小制作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,讓學(xué)生“動(dòng)”起來,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主探究,從而使得學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力都得到提高。例如在做“使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力”的這種操作簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們可以分發(fā)給每個(gè)學(xué)生一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),然后讓學(xué)生根據(jù)教師的講解自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn),感受實(shí)驗(yàn)效果,這樣不僅提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度,更增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力,激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的熱情。
3.結(jié)語
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,若物理少了實(shí)驗(yàn)教學(xué),就如同無源之水一般。所以在實(shí)際教學(xué)過程中,要清楚地認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的課前準(zhǔn)備不充分、實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范、實(shí)驗(yàn)演示可見度低、學(xué)生參與程度低等一系列問題,并通過教師端正自身態(tài)度、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作、鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等方法解決這一系列問題,從而使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能真正為充實(shí)學(xué)生的物理知識(shí)、提高學(xué)生的相關(guān)素質(zhì)作出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是物理教學(xué)的重要組成部分。隨著新《課程標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中占的地位越來越重要。它不但能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,又是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究、獲取知識(shí)的重要過程和載體。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)動(dòng)手能力,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)研究的方法,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),符合素質(zhì)教育的教育理念。我們應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),在培養(yǎng)學(xué)生多種能力的同時(shí)更能促進(jìn)智能的發(fā)展,最終達(dá)到提高物理教學(xué)質(zhì)量的目的,培養(yǎng)實(shí)際應(yīng)用能力強(qiáng)的學(xué)生。
二,農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題及對(duì)問題的分析。
隨著“普九”工作的開展,使各校都建成了了標(biāo)準(zhǔn)的物理實(shí)驗(yàn)室、并配備了相應(yīng)的教學(xué)儀器,大大改善了學(xué)校的教學(xué)環(huán)境。但是在我們農(nóng)村物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中還存在著很多的問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、受客觀條件制約,致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能正常開展。
2、因教師、學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)重視不夠,使物理實(shí)驗(yàn)不能正常開展。
3、由于受“應(yīng)試教育”的影響,將實(shí)驗(yàn)習(xí)題化,變演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)為教師講實(shí)驗(yàn),學(xué)生背實(shí)驗(yàn)。
4、教師預(yù)先選擇好實(shí)驗(yàn)儀器,設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生按教師設(shè)計(jì)的模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
5、相關(guān)的管理,監(jiān)督機(jī)制不到位,激勵(lì)機(jī)制不健全。
6、學(xué)校缺少對(duì)實(shí)驗(yàn)研究與開發(fā)的團(tuán)隊(duì)。
7、多媒體教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系處理不恰當(dāng),全盤用課件代替實(shí)驗(yàn)。
8、學(xué)生存在著害怕心理.
存在以上問題的原因主要有以下幾個(gè):
(1)辦學(xué)條件方面的原因
大多數(shù)農(nóng)村中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)設(shè)施極度缺乏,雖然部分學(xué)校經(jīng)“普九”對(duì)物理儀器進(jìn)行了配備,但部分易損易耗儀器得不到及時(shí)修理或補(bǔ)充,致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法正常開展或很少開展;另外,農(nóng)村住校生多,布置課后回家準(zhǔn)備的材料經(jīng)常做不到;班額過大,學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)做起來很難,往往達(dá)不到預(yù)期效果;已有器材也存在老舊,無法正常使用等等問題對(duì)我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)也產(chǎn)生了很大的影響。
(2)來自教師方面的原因
第一,農(nóng)村中學(xué)物理教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)參差不齊,實(shí)驗(yàn)技能技巧、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力不強(qiáng),部分物理教師沒有接受過專業(yè)的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn),沒有實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)。有些教師雖然經(jīng)過正規(guī)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,但不善于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力得不到提高。
第二,有些教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在認(rèn)識(shí)上的誤區(qū),不愿意開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這主要表現(xiàn)為:①認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn),不如做實(shí)驗(yàn)練習(xí)題”;②認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間,影響教學(xué)進(jìn)度,而考試時(shí)又很少考學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作,即使對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考查也不影響筆試成績(jī);③認(rèn)為物理現(xiàn)象簡(jiǎn)單、司空見慣,沒有重做實(shí)驗(yàn)的必要;④有些實(shí)驗(yàn)以前做過,但效果不好,不愿意設(shè)計(jì)新的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué);⑤有些實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備費(fèi)時(shí),不愿意多用時(shí)間去準(zhǔn)備;⑥有些教師怕學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中損壞儀器;⑦隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,教師們學(xué)習(xí)及使用多媒體進(jìn)行教學(xué),在我們的物理教學(xué)中以多媒體為主的輔助教學(xué)手段的應(yīng)用喧賓奪主,使個(gè)別教師產(chǎn)生依賴心理,有了多媒體輔助教學(xué)手段就丟實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
第三,有些教師因在思想上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠,從而不愿意鉆研實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一,不能達(dá)到預(yù)期效果。
第四,從目前農(nóng)村初中物理教師的隊(duì)伍來看,呈現(xiàn)專業(yè)化教師偏少,而且課時(shí)負(fù)擔(dān)過重,很少有時(shí)間和精力研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
(3)來自學(xué)生方面的原因.
很多學(xué)生由于對(duì)實(shí)驗(yàn)器材不太了解,往往怕弄壞,存在著害怕心理,所以在實(shí)驗(yàn)課堂上,表現(xiàn)得緊張、不敢動(dòng)手、怕弄壞儀器,這給實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了障礙,從而學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度消極, 對(duì)教師的依賴性很強(qiáng)。老師怎么說, 他們就怎么做,解決問題束手無策,害怕教師提問, 甚至回避老師;有些學(xué)生沒有養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,在實(shí)驗(yàn)中不遵守規(guī)則,不按操作要求做實(shí)驗(yàn),造成儀器損壞,從而影響實(shí)驗(yàn)正常開展。另有部分學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí),考試不考動(dòng)手操作”,沒有必要花費(fèi)這些時(shí)間,缺乏主觀能動(dòng)性;對(duì)一些難度較大的實(shí)驗(yàn),學(xué)生不易做成功,不能獲得成功的成就感,慢慢就會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)失去興趣和信心。
三、改變農(nóng)村實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的對(duì)策:
1、建立健全學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資金的投入制度,在教育經(jīng)費(fèi)中劃出一定的資金用于實(shí)驗(yàn)教學(xué),并由各級(jí)部門監(jiān)督落實(shí)到位,確保??顚S?。,更新儀器設(shè)備及定期補(bǔ)充易耗品。
2、建立健全實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理監(jiān)督制度,并有專人負(fù)責(zé)落實(shí)到位,而不流于形式。使物理實(shí)驗(yàn)保質(zhì)保量的開展。
3、利用星期六星期日兩天時(shí)間安排學(xué)生收集一些實(shí)驗(yàn)用的物品如廢舊材料、玩具、生活物品、廢舊的材料、毛邊材料等。使用生活物品、廢舊的材料、毛邊材料、人體或人體局部、兒童玩具等做物理實(shí)驗(yàn)開發(fā)低成本的實(shí)驗(yàn)。
4、進(jìn)行有效的、有針對(duì)性的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)教研活動(dòng),或教師的專項(xiàng)培訓(xùn),轉(zhuǎn)變老師的教學(xué)觀念,提高物理老師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能,使我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有所提高。
5、建立相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)教研團(tuán)隊(duì),定期開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)研討會(huì),解決在平常的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中遇到的問題。
[關(guān)鍵詞]淺層;巖石物理建模;橫波速度估算;疊前反演;儲(chǔ)層識(shí)別
中圖分類號(hào):TD327.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)36-0264-01
DLJ地區(qū)的館三段河流相儲(chǔ)層緊鄰臨南生油洼陷,是油氣運(yùn)聚的主要指向區(qū),由于臨邑?cái)鄬拥拈L(zhǎng)期活動(dòng),中淺層油氣成藏條件優(yōu)越,成為惠民地區(qū)重要的油氣富集區(qū)。該區(qū)域河流相儲(chǔ)層砂體橫向變化快,平面展布不清晰,受到多種巖性彈性特征相似和復(fù)雜構(gòu)造的影響,單靠一般的地震儲(chǔ)層預(yù)測(cè)方法多解性高,給下一步的勘探開發(fā)造成一定困難。
2015年DLJ地區(qū)進(jìn)行了地震資料的目標(biāo)處理,進(jìn)一步精細(xì)刻畫了構(gòu)造,提高了地震資料品質(zhì),為后續(xù)的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)工作提供了好的資料基礎(chǔ)。但是儲(chǔ)層厚度薄,橫向變化快的難點(diǎn),仍需要尋找行之有效的方法進(jìn)行解決,多個(gè)與儲(chǔ)層相關(guān)的敏感彈性參數(shù)的組合應(yīng)用可以達(dá)到進(jìn)一步提高儲(chǔ)層描述的精度的目的。疊前反演是目前較成熟可靠的地層彈性參數(shù)求取方法,而工區(qū)內(nèi)卻沒有相關(guān)的橫波速度數(shù)據(jù)?;诖?,本文采用以巖石物理建模為基礎(chǔ)的橫波速度估算方法和疊前反演泊松比等敏感彈性阻抗數(shù)據(jù)體對(duì)儲(chǔ)層進(jìn)行了精細(xì)描述。
1 橫波速度估算的方法原理
目前,單一彈性參數(shù)已不能滿足巖性油藏的勘探需要,因此縱波速度,橫波速度、密度等多種彈性參數(shù)的參數(shù)組合在儲(chǔ)層巖性、物性研究等方面有著重要應(yīng)用.在DLJ工區(qū)內(nèi)沒有橫波速度測(cè)井資料,因而準(zhǔn)確估算求取橫波速度是敏感參數(shù)分析、構(gòu)建疊前反演彈性參數(shù)與油藏參數(shù)關(guān)系以及準(zhǔn)確儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的關(guān)鍵。
基于Gassmann巖石物理模型及數(shù)學(xué)方程的轉(zhuǎn)換推導(dǎo),正、反演計(jì)算得到橫波速度的原理與過程包括以下幾個(gè)部分:①儲(chǔ)層礦物成分主要以石英、長(zhǎng)石、粘土礦物為主,根據(jù)Voigt-Reuss-Hill平均模型,對(duì)于任意己知各礦物組分體積含量和彈性模量的巖石,計(jì)算其等效模量的平均公式為:
(1)
式中,M為巖石礦物的等效彈性模量,為各組成成分的彈性模量,為第i個(gè)組成成分的體積含量,a為常數(shù),在-1和+1之間。
Hill(1952)提出了將Voigt上限和Reuss下限取算術(shù)平均值的辦法,即Voigt-Reuss-Hill(V.R.H)平均模型,V-R-H模型可用于根據(jù)巖石的孔隙度和各組分礦物的體積模量及體積含量,進(jìn)而用來估算基質(zhì)礦物(顆粒)部分的有效體積模量。②基于含水飽和度和孔隙度等測(cè)井信息,應(yīng)用流體混合理論,得到混合流體彈性模量。③反演獲得巖石礦物組分的彈性模量后,在給出初始參數(shù)后,可用K-T方程來估算初始干巖石骨架彈性模量。④利用巖石物理理論Gassmann模型正演模擬,公式為:
(2)
其中,為介質(zhì)總體積模量,為骨架體積模量,為基質(zhì)(顆粒)體積模量,為孔隙流體體積模量,為介質(zhì)總剪切模量,為骨架剪切模量。
最終用巖石彈性模量(砂巖、泥巖、流體彈性模量)與巖石物性參數(shù)(密度、縱波速度)關(guān)系迭代計(jì)算出巖石橫波速度。
計(jì)算過程中要用實(shí)測(cè)縱波、密度與估算縱波速度和密度進(jìn)行對(duì)比,如果不同則修改巖石物理模型及參數(shù),多次反復(fù)最終確保得到彈性參數(shù)與實(shí)測(cè)參數(shù)接近。
2 敏感彈性參數(shù)分析
據(jù)測(cè)井資料和巖石物理理論,再考慮工區(qū)覆蓋廣、測(cè)井曲線全和探井關(guān)注程度估算了L93、L12、L981、L99、T10、LX111、TX19等10余口井橫波速度、縱波阻抗、橫波阻抗、拉梅參數(shù)*密度、剪切模量*密度、泊松比、縱橫比等常用的彈性參數(shù),為分析儲(chǔ)層與油藏相關(guān)性好的敏感參數(shù)和疊前反演提供了豐富的基礎(chǔ)資料。
利用數(shù)據(jù)交匯分析技術(shù)對(duì)縱波速度、橫波速度、泊松比、縱橫波速度比等彈性參數(shù)巖性敏感性進(jìn)行了分析,如圖1(a)所示,對(duì)單參數(shù)來說,只依靠縱波阻抗區(qū)分巖性的能力有限,砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)砂巖有大范圍的疊置。圖1(c)泊松比相比其他彈性參數(shù)對(duì)巖性更敏感,儲(chǔ)層巖性區(qū)分要?jiǎng)e其他參數(shù)圖1(b)更好。雙參數(shù)交匯要比單參數(shù)對(duì)儲(chǔ)層識(shí)別效果更好,其中縱波速度和泊松比交匯對(duì)于儲(chǔ)層與圍巖區(qū)分效果更好。
3 敏感彈性參數(shù)反演與應(yīng)用效果
疊前反演是以測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)為約束信息,利用地震多入射角度的分角度疊加數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以平面波非垂直入射理論為指導(dǎo)的地層多彈性參數(shù)求取技術(shù)。采用了高精度反演方法對(duì)Zoeppritz方程直接求解建立反射系數(shù)與縱、橫波速度、介質(zhì)密度關(guān)系,導(dǎo)出Zoeppritz方程和與儲(chǔ)層有效彈性參數(shù)有關(guān)的Jacobi偏導(dǎo)數(shù)矩陣方程,實(shí)現(xiàn)基于Zoeppritz方程反射系數(shù)梯度矩陣的精確計(jì)算。
在儲(chǔ)層識(shí)別中利用泊松比參數(shù)可以將儲(chǔ)層和非儲(chǔ)層進(jìn)行很好的區(qū)分,本次通過疊前反演得到泊松比反演數(shù)據(jù)體,比縱波速度以及縱波阻抗單參數(shù)更有利于儲(chǔ)層的識(shí)別,從而提高了河流相儲(chǔ)層的描述能力。
相比地震資料,疊前反演分辨率更高,圖2(左)是過L94井-L93-L12井的地震剖面,L93井鉆遇的兩個(gè)砂體無法分辨,如圖2(右)所示,通過疊前反演以后分辨率提高,L93井兩個(gè)砂體能夠區(qū)分,而且地震在橫向上反映為一個(gè)連續(xù)的同向軸,無法識(shí)別在L12井處的尖滅點(diǎn),通過疊前反演以后,薄層識(shí)別能力提高,砂體尖滅點(diǎn)更清楚。
4 認(rèn)識(shí)與結(jié)論
(1)巖石物理是地震彈性參數(shù)與巖石儲(chǔ)層參數(shù)的橋梁。建立合理的巖石物理模型和合適的參數(shù)選取才能精確估算橫波速度。通過DLJ地區(qū)的實(shí)際應(yīng)用可以看出,在此基礎(chǔ)上計(jì)算的多種彈性參數(shù)聯(lián)合應(yīng)用能更好的對(duì)河流相儲(chǔ)層的巖性進(jìn)行識(shí)別。
(2)河流相儲(chǔ)層橫向變化快,砂體薄,垂向疊置,疊前反演泊松比數(shù)據(jù)可以將儲(chǔ)層與非儲(chǔ)層進(jìn)行較好的區(qū)分,并且縱向分辨率更高,儲(chǔ)層尖滅點(diǎn)清晰,儲(chǔ)層預(yù)測(cè)能力大大提高。
參考文獻(xiàn)
[1] 張勇.辮狀河心灘特征及其與河道填充的識(shí)別[J].石油天然氣學(xué)報(bào)2011,33(10):25-29.
[2] 國(guó)井星.沖積-河流相層序地層模式[J].新疆地質(zhì).2003,21(4):393-397.
關(guān)鍵詞: 職高物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 有效教學(xué)
職業(yè)高中是為社會(huì)培養(yǎng)有科學(xué)文化素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技能型人才的場(chǎng)所。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神有著極其重要的作用。然而,目前職高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍沒有得到重視,在資金投入等方面得不到保障。盡管如此,只要物理教學(xué)工作者肯下工夫,多為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展著想,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)即使在設(shè)備簡(jiǎn)陋的條件下也能獲得精彩。
一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性
職業(yè)高中學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,厭學(xué)情況嚴(yán)重。而物理學(xué)又是各門文化基礎(chǔ)課中比較難學(xué)的一門學(xué)科,因此學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)普遍有畏難情緒,學(xué)習(xí)毫無積極性,上課聊天、玩手機(jī)、看閑書是普遍現(xiàn)象,教師也習(xí)以為常,對(duì)物理知識(shí)的講解依然從理論到理論,照本宣科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)能減則減,不挖掘物理學(xué)的內(nèi)在美,不把物理學(xué)在生活中的實(shí)用性呈現(xiàn)在學(xué)生面前,自然激發(fā)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。要充分調(diào)動(dòng)職高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)很好的突破口。
回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,所有物理知識(shí)和原理都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。實(shí)驗(yàn)?zāi)苁刮锢斫虒W(xué)理論和實(shí)際相結(jié)合,使學(xué)生感到學(xué)有所用,從而激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,產(chǎn)生求知欲望;實(shí)驗(yàn)?zāi)馨殉橄蟮睦碚撝R(shí)用直觀形象的方式展示在學(xué)生面前,更易于職高學(xué)生的理解;實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手能力及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力;實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。
二、物理實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)方法
1.讓物理演示實(shí)驗(yàn)走進(jìn)每一堂課。
在德國(guó),人們認(rèn)為一堂物理課沒有實(shí)驗(yàn)是不可想象的。而反觀我國(guó),目前職高物理教學(xué)中除了大綱規(guī)定的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)必做外,其他小實(shí)驗(yàn)則能不做則不做,沒有認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在吸引學(xué)生注意力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣等方面有著無可替代的作用。實(shí)驗(yàn)沒有大小之分,只要設(shè)計(jì)合理巧妙,都能成為有效教學(xué)的補(bǔ)充。教師不能因?yàn)槲锢碓砗?jiǎn)單就一句帶過,例如,自由落體中提到輕、重物體下落的快慢是一樣的,它的前提條件是沒有阻力,如何引出這個(gè)條件?我們可以把一張紙撕成相同的兩半,將其中一半揉成一團(tuán),再讓它們同時(shí)自由下落,結(jié)果顯而易見,因?yàn)榭諝庾枇Φ淖饔?,其中紙片晃晃悠悠地落地,此時(shí)再讓學(xué)生得出結(jié)論,自然水到渠成。又如,講重心的概念時(shí),讓學(xué)生側(cè)身緊貼墻壁站立,令其抬起遠(yuǎn)離墻壁的一只腳時(shí),人就會(huì)向外傾倒,可以體會(huì)到重心不穩(wěn)的感受,如此,課堂氣氛一下子就活躍了,教師再做恰當(dāng)分析,教學(xué)效果大不相同。像這類小實(shí)驗(yàn),教師可以隨時(shí)“插播”,既不耽誤教學(xué)進(jìn)度,又能抓住學(xué)生的心,何樂而不為呢?
2.通過實(shí)驗(yàn)小組分工協(xié)作,整體提高教學(xué)質(zhì)量。
職高同一個(gè)班學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)往往相差懸殊。后進(jìn)生有強(qiáng)烈的自卑感,學(xué)習(xí)情緒低落,求知欲很低。通過實(shí)驗(yàn)小組的分工協(xié)作,能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。例如,在利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)重力加速度實(shí)驗(yàn)中,給小組里每人分配任務(wù),如一個(gè)釋放小球,一個(gè)觀察并喊口令,一個(gè)負(fù)責(zé)掐表計(jì)時(shí),一個(gè)計(jì)算結(jié)果等,使每一個(gè)人都明白自己是不可或缺的一分子,只有每個(gè)環(huán)節(jié)都做好了,才能得出準(zhǔn)確結(jié)果。相對(duì)簡(jiǎn)單的操作,后進(jìn)生也會(huì),久而久之其學(xué)習(xí)興趣就上來了。再開展組與組之間的競(jìng)賽,看哪一組的數(shù)據(jù)更接近準(zhǔn)確值,這樣,全班學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情就都能得到充分調(diào)動(dòng),實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果就大大增強(qiáng)了。
3.先做后學(xué),激發(fā)求知欲,培養(yǎng)探究精神。
課堂教學(xué)效果在很大程度上取決于學(xué)生的參與情況,動(dòng)手實(shí)踐、自主探索是學(xué)習(xí)的主要方式。學(xué)生只有在做中學(xué),在學(xué)中做,他們的求知欲才能被激發(fā)出來,有效教學(xué)才能成為現(xiàn)實(shí)。在電子電工教學(xué)中,電容器的作用、電容的單位往往是學(xué)生感覺抽象難記的概念。為此,我們可以先讓學(xué)生依樣畫葫蘆地組裝一些小器件,如焊接有RC振蕩電路的LED頻閃器,給學(xué)生提供不同容量的電容器,使閃光頻率不一樣。當(dāng)學(xué)生注意到這個(gè)現(xiàn)象時(shí),引導(dǎo)學(xué)生注意電容器上的各種數(shù)字符號(hào)。這樣,學(xué)生的求知欲就被激發(fā)出來了。另外,組裝微型收音機(jī)也是一個(gè)不錯(cuò)的學(xué)習(xí)過程,成功者會(huì)有成就感,學(xué)生會(huì)從中認(rèn)識(shí)到很多不常見的元器件,了解電路原理及有關(guān)無線電的知識(shí)。當(dāng)學(xué)生饒有興趣地完成一個(gè)個(gè)作品時(shí),他們的求知欲就得到了滿足,情緒會(huì)步步高漲,興趣會(huì)更濃厚,探究精神會(huì)逐漸增強(qiáng)。
4.寓教于樂,貼近生活,活躍課堂教學(xué)氣氛。
在教育史上,杜威提出的“教育即生活”將“生活引進(jìn)學(xué)校”。教師在課堂教學(xué)中要善于挖掘生活中的教學(xué)素材,把抽象的問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生熟知的日常生活現(xiàn)象,使學(xué)生感受到書本知識(shí)其實(shí)就在身邊,是學(xué)有所用的,學(xué)習(xí)興趣自然會(huì)提高。在講離心現(xiàn)象時(shí),人們常舉“離心式水泵”、“洗衣機(jī)脫水機(jī)”的例子,學(xué)生自然懂。但我們可以用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生記憶深刻,讓教學(xué)效果更為有效。就地取材找一個(gè)礦泉水瓶,剪下幾公分高的底部,在上面鉆兩個(gè)小孔,用一根細(xì)繩穿過小孔,倒上一些紅墨水,就可以表演雜技“水流星”了。只見“一團(tuán)紅色”在豎直平面上、水平面上旋轉(zhuǎn)翻飛,卻滴水不漏。在學(xué)生驚訝之時(shí),緊接著將瓶底鉆幾個(gè)小孔,里面放一塊濕布,再拉繩子做圓周運(yùn)動(dòng),結(jié)果水滴飛濺,濕布變干,一個(gè)脫水器立時(shí)呈現(xiàn)在眼前。至于離心式水泵,則可以更簡(jiǎn)化,找一根筷子粗細(xì)的軟管,灌滿水,一端插入盛滿水的礦泉水瓶子里,另一端在高出瓶口的水平面上做圓周運(yùn)動(dòng),只見瓶水被不斷吸出。教師再稍加分析點(diǎn)評(píng),學(xué)生就會(huì)牢記這樣一個(gè)原理:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體必須有足夠的向心力,否則物體將做離心運(yùn)動(dòng)。這樣課堂教學(xué)氣氛必定很活躍,學(xué)生沒有不被吸引的。只要教師有心,類似貼近生活的物理實(shí)驗(yàn)便唾手可得。同時(shí),有些簡(jiǎn)單的操作還可以讓學(xué)生親自嘗試,讓他們經(jīng)歷自主探索的過程。如有失敗,則不妨當(dāng)做典型案例分析。
5.改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用。
傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化,物理基本原則沒有得到充分體現(xiàn),教學(xué)方式呆板。教師按照教材從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器到步驟、注意事項(xiàng)面面俱到地講解,學(xué)生跟著老師的思維得出數(shù)據(jù)就算完事。這樣的教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。長(zhǎng)此以往,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性便沒了,有效教學(xué)自然得不到落實(shí)。
職高學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,不必追求數(shù)據(jù)的完美,只要原理正確,方法可以多種多樣,不必拘泥于一種模式,讓學(xué)生體驗(yàn)、享受實(shí)驗(yàn)過程更為重要。如測(cè)重力加速度,可以用自由落體法,也可以用單擺法。至于哪種方法更容易做、更準(zhǔn)確,則放手讓學(xué)生討論、探究,找出優(yōu)缺點(diǎn)。這個(gè)過程遠(yuǎn)比得出幾個(gè)數(shù)據(jù)更重要。
6.合理運(yùn)用多媒體教學(xué),為學(xué)生的思維掃清障礙。
目前多數(shù)職業(yè)學(xué)校不重視物理實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重不足,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到相當(dāng)程度的制約。在這種情況下,有些教師迷戀多媒體模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看看了事,不重視實(shí)際操作,慢慢地,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),以為物理實(shí)驗(yàn)是想象出來的,不過一個(gè)游戲而已,沒有實(shí)際用處,學(xué)習(xí)勁頭就會(huì)陡減。所以,多媒體輔助教學(xué)不能濫用,只能在實(shí)物無法演示或演示稍縱即逝現(xiàn)象時(shí)作為參考。例如,演示機(jī)械波的運(yùn)動(dòng)時(shí),把一根長(zhǎng)繩子一端固定,用手在另一端水平拉直繩子,然后上下晃動(dòng),一個(gè)橫波就會(huì)沿著繩子傳出去。這時(shí)教師提問:繩上每個(gè)質(zhì)點(diǎn)怎么運(yùn)動(dòng)的?看不清怎么辦?充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒后,老師拿出一根紅布條系在繩上,再重復(fù)上述動(dòng)作,這樣,就能看清繩上系著紅布的這一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況了,然后我們?cè)儆枚嗝襟w課件演示橫波的傳播,放慢速度后,波峰的運(yùn)動(dòng)、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就一清二楚了。另外如天體運(yùn)動(dòng)、電子繞核運(yùn)動(dòng)等物理現(xiàn)象,也只能用多媒體模擬演示,這樣才能給學(xué)生逼真的感受,擺脫認(rèn)識(shí)的障礙。
7.利用項(xiàng)目教學(xué)法,提高職高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
項(xiàng)目教學(xué)法是通過實(shí)施一個(gè)完整項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng),能有效地把課內(nèi)知識(shí)延伸到課外,真正做到學(xué)有所用,充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力。教師要把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,相信他們完全有能力從目前發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)中搜索到自己需要的知識(shí)。如在熱學(xué)教學(xué)中,可以讓學(xué)生事先做一些功課,了解一下人類認(rèn)識(shí)熱現(xiàn)象的曲折過程,進(jìn)一步了解現(xiàn)代灶具的變化過程及它們的加熱原理,從中設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證移動(dòng)電話能否使物體溫度升高,讓學(xué)生分小組制訂工作計(jì)劃及決策計(jì)劃,并實(shí)施工作計(jì)劃,最后得出結(jié)論。各小組間展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并相互評(píng)價(jià),教師僅起引導(dǎo)和點(diǎn)撥作用。這種探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生充分體會(huì)到成功的歡愉,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和科學(xué)研究精神,為將來在社會(huì)崗位上能獨(dú)當(dāng)一面、擁有創(chuàng)新精神打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:高中物理電學(xué) 實(shí)驗(yàn)資源 能力培養(yǎng)
【中圖分類號(hào)】G633.7
隨著新課標(biāo)的頒布,高中物理教材也在隨之發(fā)生變化。在高中物理教學(xué)中,最為重要的一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)就是“觀察電容器充、放電過程”。有許多新版本的教材都對(duì)這一實(shí)驗(yàn)作出了不同的描述,實(shí)驗(yàn)的主要目的就是讓學(xué)生理解電容這一物理量的內(nèi)涵,并通過觀察電容器的充電放電現(xiàn)象來明確電容器所具有的儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)。通過滬科版的新教材來了解并解析高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)與能力培養(yǎng)的研究。
一、高中物理的實(shí)驗(yàn)
在新課標(biāo)的要求下,物理教師應(yīng)該在教學(xué)過程中高度重視有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué),并且通過實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生們學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)步驟與技能從而發(fā)現(xiàn)探索科學(xué)奧秘的樂趣,對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣。通過做實(shí)驗(yàn),不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力還能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)互助的團(tuán)隊(duì)精神,全面地提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
高中物理相對(duì)于初中物理來說,要進(jìn)行更加深入的探索與研究。這就要求學(xué)生擁有獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力,科學(xué)探究和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。高中物理實(shí)驗(yàn)的基本方法主要有四點(diǎn):一是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,二是對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇,三是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和處理,四是對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差的分析。
(一)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟
1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖墙滩闹兴髮W(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的中心,在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮螅鶕?jù)所學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)室所提供的實(shí)驗(yàn)材料和老師的指導(dǎo),完成實(shí)驗(yàn)。
2、要選擇可行的實(shí)驗(yàn)方案
由于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢杂泻脦追N實(shí)驗(yàn)理論作基礎(chǔ),所以會(huì)出現(xiàn)多種可選的實(shí)驗(yàn)方案,我們要依據(jù)四點(diǎn)來選擇可行性的實(shí)驗(yàn)方案。一是要有科學(xué)性:實(shí)驗(yàn)方案要有科學(xué)理論作為依據(jù),符合物理學(xué)基本原理;二是要有可行性:在實(shí)驗(yàn)過程中不能出現(xiàn)安全隱患,導(dǎo)致器械和人身受到傷害;三是要有精確性:任何實(shí)驗(yàn)中都會(huì)伴有一些誤差,當(dāng)然,我們要選擇誤差小的實(shí)驗(yàn)方案;四是要簡(jiǎn)便、直觀:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案要方便操作者操作和讀數(shù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,這就要求所選方案要簡(jiǎn)潔直觀。
(二)選擇實(shí)驗(yàn)器材
拿電學(xué)實(shí)驗(yàn)為例子,電學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要器材包括:電表,滑動(dòng)變阻器,電源,導(dǎo)體等器材。那么在選擇器材方面,我們也要考慮四點(diǎn)因素。一是安全因素: 在正常使用電源、電阻、和電流表的時(shí)候所通過的電流不能超過所允許的最大電流;二是:誤差因素:選用電流表、電阻和電壓表應(yīng)選用盡量減少誤差的;三是方便操作:選滑動(dòng)變阻器的時(shí)候要求即能滿足實(shí)驗(yàn)要求又能方便調(diào)節(jié);四是要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求:要注重實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作性,搭配好電源與其他用電器材。
(三)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
1、直接比較法:有些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可通過對(duì)其物理量的直接測(cè)量就可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,就可以使用直接比較法來處理。
2、平均值法:一般在同一y量環(huán)境下,所測(cè)得的物理量的值都不盡相同,出現(xiàn)這種狀況的時(shí)候,比較適合平均值法的使用,這樣會(huì)更接近真實(shí)值。
3、列表法:把在實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的數(shù)據(jù)列成表格,可以直觀地看到各個(gè)物理量之間的聯(lián)系,有助于對(duì)問題的分析。
4描跡法:“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)通常采用描跡法。
(四)分析實(shí)驗(yàn)誤差
首先要找到實(shí)驗(yàn)誤差的來源,并且通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理處理來減小實(shí)驗(yàn)誤差。減小誤差的方法:一是在實(shí)驗(yàn)前仔細(xì)地校準(zhǔn)測(cè)量表,二是要選擇適當(dāng)量程和精確度的電表,三是通過完善實(shí)驗(yàn)步驟和方法來減小誤差,四是多求幾次平均值,五是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的恰當(dāng)處理。
二、實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)與能力培養(yǎng)
在高中物理的教學(xué)過程中,實(shí)驗(yàn)是非常關(guān)鍵且重要的環(huán)節(jié),由此看來實(shí)驗(yàn)資源更是重中之重。目前,物理基礎(chǔ)教育題材的改革的重要難點(diǎn)就是科學(xué)探究。這就要求教師不斷充實(shí)自己,學(xué)習(xí)最新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)成果,增加見識(shí)和知識(shí)根據(jù)教材設(shè)計(jì)相應(yīng)的探究性課題,帶領(lǐng)學(xué)生在多元的環(huán)境下學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力、創(chuàng)新思維和獨(dú)立動(dòng)手操作能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣和熱情,培養(yǎng)出具有科學(xué)精神的創(chuàng)新型人才。
物理的應(yīng)用非常地廣泛。在日常生活中、生產(chǎn)實(shí)踐中和科學(xué)研究領(lǐng)域中都充當(dāng)著重要角色。因此在學(xué)習(xí)物理的過程中,我們更要注重教材的理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合,注重實(shí)踐問題的研究,在傳授課本中的知識(shí)理論的同時(shí)還要聯(lián)系生活實(shí)際來拓展學(xué)生的知識(shí)層面,提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。樹立與同伴合作互助的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的能力和興趣,不僅可以提高學(xué)生的考試成績(jī),更為他們今后在科學(xué)探索領(lǐng)域的發(fā)展提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。
總 結(jié):通過解析高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)與能力培養(yǎng)的研究,培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立操作能力。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)探究能力;創(chuàng)新思維
中圖分類號(hào):G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)19-301-01
初中二年級(jí)學(xué)生開始學(xué)習(xí)物理學(xué),對(duì)他們來說,物理是一門全新的學(xué)科,雖然課程中講到的知識(shí)在小學(xué)、在生活中經(jīng)常見到,但物理學(xué)絕不僅僅是這些小常識(shí)、小知識(shí),物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。怎樣才能學(xué)好物理學(xué)呢?觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要方法,而探究是攝取知識(shí)的精髓。因此我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。
一、激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的樂趣
“興趣是最好的老師”,學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中,對(duì)自己感興趣的現(xiàn)象、原理、規(guī)律等,總是主動(dòng)、積極地去認(rèn)識(shí)、探究。在教學(xué)中,興趣能夠促進(jìn)學(xué)生去思考、去探究、去創(chuàng)新,它是發(fā)展思維,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的催化劑,是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、自覺性和創(chuàng)新性的一種內(nèi)在動(dòng)力。傳統(tǒng)的教育觀側(cè)重于知識(shí)的傳授,忽視思想教育和能力培養(yǎng),使學(xué)生將精力陷于知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和解題中。物理世界是一個(gè)充滿神奇的世界,大量的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)茱@現(xiàn)各種奇妙的物理現(xiàn)象,并且物理與人們的生產(chǎn)生活緊密相連,非常切合實(shí)際,能夠使學(xué)生感到學(xué)有所用。因此,在教學(xué)中,要設(shè)法激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的樂趣。我們應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和規(guī)律,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究興趣,可以在教學(xué)中充分利用身邊的物理現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)等方法來刺激學(xué)生那種隱藏在內(nèi)心深處的求知欲,激發(fā)他們的探究興趣,培養(yǎng)起他們的創(chuàng)新意識(shí)。如在上“聲音的產(chǎn)生與傳播”時(shí),可以事先安排學(xué)生帶一些常見樂器,讓學(xué)生觀察樂器發(fā)聲時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象,讓學(xué)生親身體驗(yàn)發(fā)聲的變化;在“凸透鏡成像”這一節(jié)中,可以要求每位學(xué)生弄一個(gè)凸透鏡,動(dòng)手找出成像規(guī)律,并自制望遠(yuǎn)鏡;在“串聯(lián)電路”這節(jié)中,要求學(xué)生用電池、導(dǎo)線等制作一個(gè)音樂門鈴,安裝在家里。這樣能給學(xué)生留下很深的印象。大量的事實(shí)證明要激發(fā)學(xué)生的探究興趣,就要把握“從生活走向物理,從物理走向生活”。
二、精心設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)
1、講明探索規(guī)律的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)原理和方法。如:研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn),首先引導(dǎo)學(xué)生討論“如何研究這三個(gè)物理量的關(guān)系?”,得出“控制變量”的研究方法,讓學(xué)生真正領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想。然后讓學(xué)生擬出實(shí)驗(yàn)方案,在師生共同探討如何提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確程度過程中不斷修正學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,確定出實(shí)驗(yàn)的方法和步驟,再組織學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣,讓學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)探索,發(fā)現(xiàn)知識(shí),成為知識(shí)的發(fā)現(xiàn)者,并體會(huì)到成功的喜悅,獲得學(xué)好物理的信心。
2、指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基本的思想方法,改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)和開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的基本思想方法有了一定的認(rèn)識(shí)時(shí),教師就可以有目的地引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中運(yùn)用這些思想方法。這里提出兩個(gè)有效的辦法,一是讓學(xué)生對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行分析和研究,進(jìn)行改進(jìn)。二是開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)室提出實(shí)驗(yàn)題目,學(xué)生自行制定實(shí)驗(yàn)方案,選擇儀器設(shè)備,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。如在復(fù)冊(cè)力學(xué)部分時(shí),我讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的力學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)幾種測(cè)物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)過約一個(gè)周的準(zhǔn)備后,我利用專門的時(shí)間,與學(xué)生對(duì)該問題進(jìn)行了探討,不少同學(xué)都能積極發(fā)表自己的見解,講明自己的方法,全班同學(xué)分別設(shè)計(jì)了無天平、無量筒、無天平和量筒等情況下,測(cè)出固體或液體密度的方法十幾種,用到的知識(shí)牽扯到密度、壓強(qiáng)、浮力、杠桿等多個(gè)知識(shí)點(diǎn),雖然有些同學(xué)方法類似,都是學(xué)生們根據(jù)平日資料積累、經(jīng)過積極思考,大膽創(chuàng)設(shè)出來的,有一定的獨(dú)創(chuàng)性。
3、不定期組織物理實(shí)驗(yàn)研討會(huì),運(yùn)用頭腦風(fēng)暴法組織學(xué)生對(duì)學(xué)過的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思、研討,增強(qiáng)學(xué)生分析、思考問題的能力。如師生共同討論分析被稱為物理孿生實(shí)驗(yàn)的“伏安法測(cè)電阻”與“測(cè)小燈泡電功率”這兩個(gè)不同物理實(shí)驗(yàn)之異同點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生比較、分析能力;師生共同討論同一器材如鉛筆的不同實(shí)驗(yàn)功效:可用來演示“滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小”,一端削尖可用來演示“壓力一定,受力面積越小,壓強(qiáng)越大”,“鉛筆芯是導(dǎo)體,木頭是絕緣體”,削鉛筆說明“力可以改變物體的形狀”等,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,發(fā)展學(xué)生思維也有較好的促進(jìn)作用。
三、培養(yǎng)學(xué)生善于從觀察中提出問題,思考問題
從觀察現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題并能提出問題,表明觀察者的觀察已很細(xì)致全面,并能勤于思考,這正是我們教師所期盼的,因此作為教師,在觀察實(shí)驗(yàn)探究中不斷引導(dǎo)學(xué)生思考,得到了什么?為什么會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象,變化條件后?還會(huì)怎樣?如在“研究冰的熔化”實(shí)驗(yàn)探究中,指導(dǎo)學(xué)生明確觀察對(duì)象是什么?觀察冰在熔化前,熔化時(shí)、熔化后是否吸熱?狀態(tài)如何?溫度如何變化等,通過觀察獲得冰熔化的特點(diǎn),使學(xué)生對(duì)冰熔化時(shí)的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。
四、注重生活實(shí)際,培養(yǎng)探究能力