抽象实验在高中物理新教材演示实验中实践

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1、抽象实验在高中物理新教材演示实验中实践　　摘要：演示实验在物理教学中具有重要作用，做演示实验的目的是让学生理解物理概念，掌握物理规律，培养其实验技能，但有些教学内容的演示实验效果并不明显或根本无法当堂演示。这时可以让学生采取用抽象实验的方式得到实验结论，这样能让学生更好地理解、掌握所学的物理概念和物理规律，提高学生的综合分析能力和逻辑思维能力。抽象实验对于那些演示实验效果不显著或根本就无法进行当堂演示的实验有很好的补充作用。关键词：抽象实验高中物理新教材演示实验实践一、高中物理新教材课堂演示实验教学现状分析在实验教学中，学生在老师的指导下，通过观察老师的

2、演示实验和亲自动手完成实验，能使学生眼、手、脑并用，从生动、真实的实验现象中理解并构建物理知识，这符合学生从形象思维到抽象思维、从感性认识到理性认识的认识规律。因此，教师做好演示实验，可以让学生从观察和分析物理现象中，获得生动的感性知识，从而更好地理解、掌握物理学的概念和规律，还可以提高学生的观察能力、综合分析能力和逻辑思维能力。9在物理教学中，教师为了增强教学效果，经常采用演示实验，在学生看来，课堂演示实验更像是一场表演，是授课教师精心准备的魔术，学生往往认为实验跟考试无关，也就不会对实验进行更深入的思考与钻研，这完全违背教师设计演示实验的初衷，导致不

3、少师生对演示实验的功能产生怀疑。这说明课堂演示实验既有增强教学效果的有利方面又有导致学生参与度较低的局限性。笔者认为，物理实验教学不能局限于验证实验，不能让学生只是机械记录和机械模仿，应该多安排些探究性实验，充分发挥学生的主观能动性，启迪学生的思维，这样才可以让物理实验教学具有生命力，才能充分发挥物理实验的思维培养功能，才能让学生体会到物理学家对物理规律的发现过程。那么，如何提高演示实验的思维培养功能呢？笔者就此进行了思考和探索。二、关于抽象实验在物理演示实验中的使用方法的思考9对于有些演示实验由于实验条件限制或实验现象不明显时，可以让学生采取用逻辑推理

4、的形式得到实验结论，这能让学生更好地理解、掌握所学的物理概念和物理规律，提高学生的综合分析能力和逻辑思维能力。比如可以让学生只是设想一套实验装置和实验方法，辅助以一定的假设作为前提和出发点（采用已被大量事实所检验的物理规律或已被人们所普遍接受的物理理论和结论作为前提和出发点），按照一系列理论进行推演，给出实验过程和实验状态，并对实验结论的逻辑性或假设的合理性进行分析，得到有用的实验结论。相对演示实验而言，可以把这种让学生用逻辑推理的形式得到实验结论的逻辑思维实验方法定为抽象实验。抽象实验对于那些演示实验效果不显著或根本就无法进行当堂演示的实验有很好的补充

5、作用。在高中新教材中虽然没有明确提出抽象实验的概念，但多次使用这种用逻辑推理的方法得出了实验结论。以下用实例说明抽象实验在高中物理新教材中演示实验上的应用。三、抽象实验在高中物理新教材课堂演示实验中的实践1.由伽利略的理想实验得出力不是维持物体运动的原因由于斜面摩擦力对小球上升高度的影响，会使其上升高度减小，这是学生根据生活经验可以得出的正确结论。如果减少斜面摩擦力，则物体会上升得高一些。如图1所示。图1如果斜面没有摩擦力，则小球将上升到原来静止时的高度。如图2所示。图2如果此时减小第二个斜面的倾角，则小球的运动又会是怎样的？如图3所示，小球将在斜面上运

6、动得远一些。图3如果倾角还继续减小，小球要达到同样的高度，将滚得越来越远。如图4所示。图49如果倾角减小到放平第二个斜面，如果第二个斜面无限长，小球将不可能达到原来的高度，所以就要沿水平面一直运动下去，如图5所示。由此得出结论：物体的运动不需要力来维持。图5实际上伽利略的理想斜面实验就是本文所说的抽象实验，而且伽利略的理想斜面实验也为我们展示了抽象实验实施的方法和程序。2.电荷所受静电力与其电荷量成正比研究电荷在电场的同一位置所受静电力与其电荷量的关系时，由于学校实验条件的限制，我们很难精确测定改变前后的电量，也很难精确测定改变前后电荷所受的静电力。在这

7、种情况下，我们可以这样进行抽象实验：设电荷量为q的电荷在电场中的某一位置受到的静电力为F，如图6所示：图6现可以假设在电场中的同一位置放入电荷量为nq的电荷，如图7所示，则对nq这个整体进行分析可知，电场对其的静电力为nF，由逻辑推理可得到：电场强度一定时，电荷所受的静电力与其电量成正比。图73.导体的电阻与导体的长度、横截面积的关系9要探究导体的电阻与导体的长度、横截面积的关系，可以让学生先对实验进行探究，得到实验规律，然后让学生假设一套实验装置进行抽象实验，由逻辑推理得到实验规律，并让学生比较两次实验的实验结论，这样可以启迪学生的思维，培养学生的能力

8、。现对这一抽象实验说明如下：一根长度为L，电阻为R的导体，可以看成是由n段长度同