小表格+大作用——初探表格在高中物理教学中的应用.pdf

第 3 3卷第 1 期 201 2正 物 理教 师 PH YSI CS T EA CH ER Vo 1 33 No 1 20 12 小 表格大作用 初探表 格在 高中物理教 学 中的应 用 陆光 华 江苏省兴化 中学 江苏 兴化2 2 5 7 0 0 表格 是一种 以图示 意 以表 解 意 配 以简 明的符 号 和 浓缩 的文字 构成清 晰美 观 通俗 易懂 的格式 作 为常见 的 表达信 息的方式 用 表格 呈现信息 优于文 字 它形象 具体 数据集中 简捷 直观 不需要更 多的语 言文字 说 明 让人 一 目了然 在教学 中 恰 当地使用 表格能 把物理 知识 浓缩化 复杂关系简单化 繁 杂知识 系统 化 由于符 合学 生从 直 观 到抽 象 从感性 到理性 的认 知规 律 表 格有 利 于调 动学 生 学 习的积极性 增 强教学效果 可以说 在 高中物 理教学 中 小表格发挥着大作用 1 表格在高中物理教学中的作用 1 1 归纳所学知识 便于学生掌握 在讲授新课 的教学过程 中 教 师根据本 节课教 学 的重 点 难点 巧妙地设 计一 些表 格 归 纳所 学知 识 不仅 能 使 教学 重点突出 而且 有利 于学生 发 现知 识 内涵 和规律 从 而提高学习效率 例如 在进 行 超重 失重 教学 时 教 师可在 实验演 示 及分析 讲 解后 通 过下 表 1来 引导 学 生 归纳 知 识 揭 示 规 律 表 1 超重 失重 完全 失重 物体对支持物 物体对支持物 的压 力 或 对 的压 力 或 对 物 体 对 支 持 物 悬 挂 物 的 拉 悬 挂 物 的 拉 的压 力 或 对悬 定义 挂物 的拉 力 等 力 物 力 物 于 的状 体所受重力 的 体所受重力 的 态 现象 现象 物 体有向 物体有向 产生条件 的 加 的 加 a一 方 向向 速度 速度 视重 F 一 F一 F一 当学生 阅读 表 1中 的文 字并 完 成 填 空任 务 后 对 超 重 失重 完全失重产生 的条 件 规 律以及 三者之 间 的异 同 点等便直观地呈现在 眼前 同时表 格还为 学生提供 了精 简 而概括的记忆性材料 不仅如此 在复习课 中教师需 要引导 学生对 前面学 过 的知识进行总结 回顾 但 若 是原 原本 本地 把所 学 内容 简 单复述一遍 学 生对 之索 然无 味 难 以达 到复 习教 学 的 目 标 如果采用表 格 中填充 的形式 不仅 能调 动学 生 复习 的 积极 性 而且还 能帮 助学 生把所 学 内容 进一 步条 理化 系 统化 并把各部分 的内容联 系起来 形成一个有机的整体 1 2 对易混淆知识点进行直观对 比 便于学生理解 搞清 现象 掌握 概念 定 律 和定理 是 学习物 理知 识 的 基础 可是物理教学 中常遇 到一些现象 概 念 规 律等具 有 某些 相似或相 同点 学 生容 易混淆 难 以掌 握 由于表格 的 条理性强 能方便地进行横 向 纵 向的对 比 因此 运用表 格 来呈 现知识能很好地帮助学生加 以区分和掌握 例如 在 作用力 与反作 用 力 的 教学 之后 学 生很容 易把 作用力 与反作 用力 跟 平衡 力 混 淆 如 表 2所 示 教学 中除必要的讲授外 就 有必要借助表 格来启 发学生进 行 对 比 表 2 对应名称 作用力与 比较 平衡力 反作用力 相 大 小 同 方 向 点 作用线 受力物体 作用在 同一 物体上 不 依赖关系 无依赖关 系 撤除一个 另一个可依然存在 同 点 力的性质 可 以不 同 也可 以相 同 可抵 消 可求 合 力 且 为 作用效果 零 学生完成表格 的过 程就是 教 师引 导学 生观 察 思考 分 析 对 比的过程 利用 知识 的 同化 比较 让 新知识 纳 入 学生原有 的认知结构之 中 可使他们原 有的认 知结构 得以 丰富和扩大 1 3 在实验教学 中运 用表 格 便 于学生记 录数据 得 出实 验结论 在物理实验 中 多 数实 验都 需要 通过 仪器 测量 数据 然后 运用分析 计算 作 图等手段处 理数据 并且 为 了减小 误差或为 了研究某 种规 律 常常需 进 行多 次实 验 用表 格 记录实验结果通常是 比较好 的形式 例如 描绘小 灯泡 的伏 安特性 曲线 探究 物体 的加 速 度与力 质量之 间的关 系等等 表格一方面能够使记录 的数据 有条理 另一 方面 又便 于学生分析 从 中发 现数据 的规律 性 方 便地剔 除 问题 V0 1 3 3 No 1 2 Ol 2 物 理 教 师 PH Y SI CS T EAC H ER 第 3 3卷第 1 期 2 01 2 焦 数据 如此 由具体 到抽 象 由特 殊 到一般 便为 学生 运 用 简洁 的语 言或数学表达式得 出结论提供 了有力的支持 1 4 加强表格 信息 题的训 练 便 于增强 学 生获 取信 息 和 处理信息 的能力 表格 信息题 利 用表 格 给 出多种 多样 的数 据 要 求学 生在较短 时间内获取更多有价值 的信息 这些 数据 在行 和 列 中有 时存在 着某种联系 需 要对表格 中 的数 据进行 横 向 和纵 向的观察 比较等处 理 甚 至在 给 出的 大量 数据 中还 有错误 的数据 需要学生通过 分析 研究 加以甄别 表格信 息题对学 生的能力要求相对较高 例 l I 由 2 0 1 0年 重庆 试 题 改 编 如 图 1所 示 矩 形 MNP Q区域 内有 方 向垂 直 于 纸面 的匀 强磁 场 有 5个带 电 粒子 从 图 中箭 头 所 示 位 置 垂 直于磁场 边界 进入 磁场 在 纸 面 内做匀 速 圆周运 动 运动 轨 迹为相应 的圆 弧 这些 粒子 的 质量 电荷量 以及 速度 大小 如 表 3所 示 但 由 于 记 录 时 疏 忽 在记 录的 1 5个数据 中有 一个 数据有误 表 3 图 1 粒子编号 质量 电荷量 q O 速度 大小 1 2q 口 2 2 m 2q 2 v 3 3 m 3 q 3 v 4 2 m 一 3 q 3 5 2 m q 由以上信息可知 数据有误的粒子编号 为 A 2 B 3 C 4 D 5 例 1中利 用表格给出 了 5 组 1 5 个 数据 但有一个数 据 有误 这就需要对信 息进行分析 筛选 教学 中教 师要引 导 学生从 以下几个方面分析题 中的信息 1 从数据人手得 出半径的关系 结合运 动轨迹半径 初步 筛选 出 2 4 5组数据 中有一组有 问题 2 从半径最小 的第 1组数据 人手 知道 在磁 场 中正 电荷 是逆时针转动 3 针对 2 4 5组 数据 发现 第 4组 数据 中 电荷 电性 与转 动方 向不符 因为 只有 1 组 数 据 有误 从 而 断定 第 4 组数据应 当是 对应轨迹 b 且 电荷量应当为 2 q 最后得 出 本题答案应 为 C 选项 针对这类试 题 教 师要 引导学生弄 清楚 表格各 个项 目 的物理意 义 确定各个项 目之间的 内在 联系 以及符 合的 物 理规律 再把表格 中 的数据信 息 与试 题充 分联 系 起来 找 出解题 的突破 口 加强此类试 题的训练 能有 效地培 养学 生 识表能力 增强他 们收 集和 整理 数据 资料 的能力 以及 比 较 判断 分析 综合等 多种思维 能力 1 5 利用表格解 题 便 于化难 为易 化 繁为简 表格具有 条理 清楚 简 明扼 要 对 比性 强 等优 点 这 些优 点不 仅 仅 体 现 在 呈现 知识 点 上 在有些 问题 的求解中利用 表格 还能化 难为 易 起到 出奇 制胜 的效果 例 2 如图 2所示 一 自由下落 的小球 从 它接触竖 直放 置 的弹 簧开 始 到弹 簧压 缩 至最 短 的过程 中 小球 的加速度和 速度 的变化情 况 是 A 加速 度一直变小 速 度一直变小 B 加速度一直变 大 速度一直 变小 o C 加速度先 变小后变大 速度先变大后变小 D 加速度先变大后变小 速度先变大后变 小 本题 是一个 多 过程 问题 初 学 者很 难 分 析清楚 但利 用 表格 把全 过程 划 分 为若 干个 子过程来 加 以研究 则看 似 复杂 的 问题 就能 被简化 而在 解题 时 还要 特别 注 意对 连 接各 个子过程 的中间状 态的分析 如 图 3 所示 笔者在分 析时重点指 出了 3 个特殊位置 它们分别 是原 长处 的 A 重力 与 图 2 图 3 弹力相等处 的 B 小球 速度等于 0处 的 c 如表 4所示建 立 表格 并 由学生完成 表 4 合 力 加 合 力 加 速 度 方 速 度 大 速 度 大 小 变 化 情 速 度 方 向 小 变 化 向 情况 况 A A B B B C C 如此 一来 突 出了关 键信息 B处合 外力 为 零 A B 合外力 加 速度 向下 B C合外力 加 速度 向上 结合 速 度方 向 学生能较 轻松地 得 出速 度与 加速 度 的变 化情 况 从而得出正确答案 是 C 选项 2运用 表格 的几 点教 学感 想 1 在设计 表格时教 师要 立足学 生实 际 紧扣 教材 重 点 难点 对所学 的内容 高度 概括 和浓缩 这 样便 于学生 作 整体驾驭 2 教 师在设计 表格 时要 注意形 式多 样化 要 避免 出 现表格中没有空 白以及 大面积空 白两个极 端 应该 把表 格 中的关键信息 核心概念的关键 词设计 为填 空形式 由学 生 来 完成 这既 不易导 致学 习疲 劳 又 突 出 了重点 难点 学 生在完成表格 的过程 中 既能对 知识 复 习 总结 同时也 获 得 了 自主学习 的快乐 调动 了学 习的积极性 下 转 第 1 8页 Vo 1 3 3 No 1 2 O1 2 物 理教师 PH Y SI CS TEA C H ER 第 3 3 卷第 1期 2 01 2 拄 桶和砂的重量看成 是对 小车的牵 引力 再 如用 伏 安法 测 电阻时 将 电流表 电压 表近似地视为理想仪表等 5 比较 法 比较法是物理实验设计 中常用方 法之一 它 是将被 测 量与同类标准量具进行 比较 而得到测 量值 的 多数物理 量 是无法通过直接 比较法 而测 量 通 常可 以借 助 于一个 中间 量 或将待 测量 进 行 某种 变 换 来 间 接 实现 比较 测量 例 如 磁 电式 电流 表是 利用通电线 圈在磁场 中受到 的磁力 矩 与游 丝的扭力矩平衡 时 电流 J与 电流表 指针 的偏 转角 成正 比制成的 我们通过 电流表 指针 的偏转 角 的间接 比 较 测 出电路 中的电流强度 j 再 如在观察 自感 现象 的实 验 中 可 以通过两个 规格 相 同的灯 泡亮 度 的 比较 显示 自感 现象 的存 在 在验 证焦 耳定 律 的实验 中 可 在 电阻不 同 的 电阻丝上 用黄油粘 上火 柴杆 通 电后 谁先 脱 落 就说 明该 电阻丝发 热多 快 功率则大 反之则小等 等 6 外推法 有一些物理量可 以局部观察 或测 量 作 为它 的极端 情 况 却不易直接观测 外推法就 是将局部 的观察 测量外推 到 极端的一种实验设 计方 法 例如 在测 电源 电动势和 内 电阻 的实验中 无法直接测量 j 一0 即断路 时的路 端电压 即电 动势 和短路 u O 时的电流强度 但可 以通 过一系列 J 对应值描点 画 出直 线 图象 并 向两 方 延伸 交 u 轴 的点 值 即为 电源 电动势 交 j 轴点 值 即为短路 电流 L再如 绝对零度是难 以达到的量 是难 以测 量的 但是 可以根据气 体等容 或等压 图线 延伸 与 t 轴相交得到绝对零度等 7 模 拟法 模拟法是指 以相应 物理 理论为基 础 不直接 研究 物理 现象或过程的本身 而使用与这些 自然现 象或过 程 的模 型 来进行研究 的一种方法 模拟法通 过易表 现 的事 物或现 象 来反映不易表现 的事物 或现象 是 揭示事 物本质 特征 的一 种间接而有效 的方法 模拟对象 与被模拟对 象之 间有本 质 上的共同性或形式上 的相似 性 例 如 波 的干 涉 衍射通 过 发波水槽模拟等 模拟法可分为物理模拟 和数 学模 拟 物 理模 拟是保 持 同一物理本质 的模拟 如用光 电弹性 法模拟 工作 内部 的应 力情 况 数学模 拟是 把两个 不 同本 质 的物理 现象 或 过程 用 同一数学形式来 描述 例 如模 拟静 电场实 验 中 用 稳 恒 电流的电场来模拟 静 电场 本来 它们 是 两种 不 同 的场 但 两种 场的电位分布具有相 同的数学形 式 把 以上 两种模 拟 法配合起来使用 就更 容易见成效 随 着微机 的引入 用 微 机进 行模拟实验更为方便 并能将两者很好地结合起 来 8 补 偿 法 补偿 法是根据某一测量原理 在 提供一 种可 调 的标 准 量来抵消被测 量所显现 的作用 条件下 对被 测物理 量进 行 测量 的方法 补偿法 的一个 特点是测 量系统 中须有 一个 指 零装置 用来显示 待测 量与 补偿 量 比较 的结 果 我 们常 通 过调整补偿量 使指零装 置指 零 即达 到完全 补偿 这种 补 偿法又称为零示法 例如 电学 中的补偿法的基本 思想是 通 过某些 手段 形 成一标准 的已知 电压 取 此 已知标 准 电压 的 一部 分 或 全 部 与被 测电压 或 电动 势 相补 偿 从 而确 定 出被测 电压 的大小 根据此 基 本 思想 设 计 制 出 了各 种类 型 的 电位 差 计 其基本 特点是 当被 测 电压 与 已知标 准 电压 刚好 补 偿 的情 况下 电位差计 则不 从测 量 回路 中 吸取 能量 即不会 因其 接入而改变测试对 象的状态 3实施 建议 中学物理 的许 多实验 在设计 思想 上常 常是多 种思想 的综 合 设计 时首先 应根 据设 计 实验课 题 和设 计 要求 广 泛地 查阅有关资料 尽可能多地 收集包 括 自己学过 的和查 阅资料得到的各种 实验 方 法 然后 比较 各种 方 法 的适用 条件 难易程度 实施 的现实 可能性 以选 择最 合理 的实验 方法 或选 择其 中几种分别进 行实验 后 再 确定 最合 理的 实 验设计方 法 各种 方 法都 有各 自的优 缺点 要 进 行综 合分 析并加 以 比较 要 分析各种方法可 能引入 的 系统误 差 以及 消除误差 的办法 对于待测物理量 要制定 具体 的测 量方法 与精度 并确定数 据处 理的方法等等 参 考文献 1 许 丽贞 设计性 实验 的设 计思想 和方法 福建 师范大学 福清分 校学报 2 0 0 3 4 4 1 4 5 2 杨保成 对 中学物理设计思 维方 法的探 讨 湖北 中小学 实验室 1 9 9 5 4 1 7 1 8 3 邱学 云 中学物 理实验设 计思想探 讨 文 山师 范高等专科 学校 学 报 2 0 0 4 6 1 6 9 1 7 2 4 卢惠林 改革 中学物理实验教学 的新构 想 中学物理教 学参考 2 0 0 0 4 5 7 5 于锋 设计性实验教学初探 济 宁师专 学报 2 0