对新课程物理教科书中两个实验的建议

对新课程物理教科书中两个实验的建议

作者：黄永强

来源：《物理教学探讨》2014年第04期

摘要：高中新课程物理教科书中，学生实验探究方法的多方案，体现了探究、合作、创新的新课改特点，本文是在新课改实践中对两个实验的改进和建议，力求达到激发学生科学兴趣和增强实验操作性目的，让物理实验课堂更高效。 关键词：新课程教科书；物理实验；改进建议

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）4（S）-0059-2 普通高中课程标准实验教科书与旧教材相比。实验内容有两个突破，一是增加了探究方法和方案。二是减少了原理步骤编写。目的是突出实验特点，注重过程探究，激发兴趣，培养科学态度，提高动手能力。如果仍然按照旧模式教学，就不能达到预期效果，这也是新课改形势下遇到的困难。在实验中，一要挖掘教材内容，激发兴趣，提高实验的有效性：二要改进实验方法，让实验可以操作，提高效率。下面就普通高中课程标准实验教科书物理必修2（人教社2010年4月第3版）的两个实验，谈谈笔者在教学中的做法。 1 用数码摄像技术研究平抛运动。实现多方案的分组实验模式

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用数码相机可以更精确地研究平抛运动，见人教社普通高中课程标准实验教科书必修2第14页“研究平抛运动”实验，教材给出了三种实验方案描绘平抛轨迹，按方案一和二都容易描绘平抛轨迹。但方案三既是更精准的，又是科技含量较高的，还是学生最想去做的方案。能够完成该方案实验，正确运用数码技术是成功实验的关键，以下是笔者指导学生的方法和步骤（图1）：第一步，以实验探究小组为单位，用粗签名笔在4开大小的白纸上画出边长为2厘米的方格坐标纸（让学生在课外准备），将方格坐标纸粘贴在小木板上。按照方案一中的图5.3-2（插图编号均与教科书的对应插图编号相同）安装好器材，把贴有方格坐标纸的竖直木板作为拍摄背景：

第二步，把数码照相机调整到摄像位置（建议选高帧率摄像机），在让小球平抛运动的同时，用数码照相机正对钢球的一次平抛运动进行全程摄像：

第三步，拷贝这个摄像片段，教师通过计算机将片段投影在屏幕上（学生在每组的计算机上操作），把计算机设定为慢速播放状态，以十到二十分之一的慢放速度为宜，对小球飞出水平槽口后的运动，运用鼠标器抓抢暂停小球在背景前的某一帧图像，在暂停状态下，准确地找到小球在运动过程中的位置点，并准确地描在已经准备好的坐标系上：

第四步，按照第三步方法，反复播放此片段五到六次，用鼠标器抓抢暂停小球在背景前的不同位置，也准确地描在坐标系上；

第五步，用平滑曲线作出轨迹图像，进行数据处理，计算初速度（略）。

这种方法比小球多次运动碰笔尖更精准。实现了运用数码技术进行实验，不仅精确度提高了，更能激发学生的科学兴趣，如果再把方案一和二也同时编成小组，在同一课堂进行不同方案的实验探究，然后进行小组交换，这种模式就能实现自主、合作、探究的目的。让学生体会多方案实验的优劣，更有利于端正学生科学探究的态度。

2 合理进行改进，让“合外力做功与小车获得的速度关系”实验能够顺利进行

教科书必修2第70页，研究“合外力做功与小车获得的速度关系”实验中。见参考案例二（如图7.6-2），小车在橡皮筋作用下弹出，第二次、第三次……操作分别改用二条、三条……同样橡皮筋，使小车从同一位置弹出，橡皮筋牵引力对小车做功应该是2倍、3倍……关系，用打点计时器记录小车弹出后的运动情况，就能测出小车每次弹出后的速度，达到研究牵引力做功与小车速度的关系，为学习动能定理奠定基础（图2）。

这个实验方案构思很好，简单易行，特别适合课堂探究，但具体做起来是有困难的，甚至有较大误差，主要是橡皮筋放松后掉在平板上。容易影响小车运动，而且小车运动范围太小。不利于研究，为此，笔者做了如下小改进：

如图7.6-3所示。把教材中原图7.6-2中的橡皮筋AB段换为AC和BC两段。把BC段用约30em长的细线一端固定B端的小车上。C端连接一个细挂钩（用小别针制作）处于自然待

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挂状态，可以方便加减挂入的橡皮筋，在平板一端把5条橡皮筋（选购完全相同的优质橡皮筋）固定捆绑在A点铁钉上，另一端（要制作细线套）也处于自然待挂状态，在C端分别挂入数量不等的橡皮筋实验时，既能实现橡皮筋对小车做功的成倍变化，又能保证小车运动不受橡皮筋影响，还增加了小车弹出后的运动距离，以便打点计时器记录被拖动的纸带（图3）。 一个小小改进，使该探究性实验能够很顺利地进行，实验误差小，效率也高，更适合新课程的课堂探究，能达到事半功倍的效果。 参考文献：

[1]普通高中课程标准实验教科书物理必修2（2010年版）[M].北京：人民教育出版社，2010.

[2]高中课程标准实验教科书物理必修2教师教学用书（2007年版）[M].北京：人民教育出版社，2007.

（栏目编辑 王柏庐）