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浅谈高中物理力学试验数据的获取与分析处理

2018-12-07胡千帆

文理导航·教育研究与实践 2018年9期
关键词:分析处理探究

胡千帆

【摘 要】在高中物理学科中,实验占有重要分量,因此,在新课程改革中提到的要大力挖掘和培养高中生的科学素质,落实到物理课堂中,实验部分的调整与变化就显得尤为重要,在新课标的指导下,本文意欲从课堂实验环节出发,探究实验数据获取和分析处理的重要意义和具体操作步骤。

【关键词】实验数据;高中力学;分析处理;探究;获取

一、研究的背景和意义

伴随着社会进步与经济发展,在新课标改革的背景之下,新的高中物理教學方式与方法在逐渐取代传统的教学方法,以此来适应对学生素质的拓展与知识增长的需求。

(一)物理课程改革的理念

高中物理教学,其主要目的是为学生提供新的知识与技能,能够熟练掌握探究科学的方式与方法、思维与思路,提高中学生的创新精神和协作技能,培养学生对物理学、对科学的学习兴趣与热爱,为树立起科学的世界观和人生观打下基础。这同时也是新课标改革下对高中物理教学课堂提出的高要求。对于物理教师们来讲,已经通过课程改革,认识和觉察到传统物理教学与新的方式方法能够给课堂和学生带来的极大变化,显著提高了教学成果,不断培养学生的学科综合素养。因此,新一轮的课程改既是机遇,也是挑战。每一位物理教师应当明确,要改变思维惯性,认识到学生应当是课堂的主体和主人,老师不仅仅是知识的传授者,更是思维的开拓者,应当和学生一起不断探究物理学科的深度和广度,逐步培养学生积极主动的思考能力。

(二)物理学科的特点

物理是一门以探究性为特点的学科,其中,物理实验是重要的一环,实验作为科学探究的一种方式方法,能够有效地体现学生在学习中的主动性和积极性,不断开拓学生的视野和思路,综合提高学生的阅读能力、表达能力和实验、运算能力,另一方面,也可以在实验中通过组合与协作学习,降低学生的学习惰性,防止消极情绪的滋生,促进共同进步,但是,也有很多同学表示,高中物理很难学,不容易理解和消化。因此,在实验中,对于数据的获取方式以及分析研究便成了广大教师在教学设计中需要思考的重要部分。

(三)物理实验教学的现状

在传统的处理教学课堂中,往往存在着以下三种弊病:

1.理论大于实践。教师习惯在课堂中进行“满堂灌”的教学手法,学生不易养成主动思考的习惯,甚至有些同学坐在教室中,表面是在听课,实际上对知识掌握的多少,老师们并不能十分确认。

2.对学生来讲,容易形成只动手不动脑的习惯。即使在教师的带领下,开展实验教学,有的学生只是机械性地跟随老师或者其他同学的操作步骤,自己的脑袋中根本没有形成对本次实验的框架和结构,更不用谈及对实验带来的知识的掌握。

3.实验中,验证多于探究。目前的高中物理实验课堂,学生进行的实验性质多为验证性,对于新知识或是新方法的探究都属于少部分,因此,对学生的创造和创新能力,并无明显提高,同时,也起不到相应的推动作用。

二、研究的内容和实施步骤

(一)高中生对实验数据的获取和对数据处理能力的现状

通过调查发现,很多同学甚至没有自己亲手做过实验,更不用说对实验仪器的了解和实验方法的掌握,学生们普遍缺少自主学习性,没有创新意识,同学间的配合度也不高。

(二)常见的获取实验数据的方式与方法

1.利用测量工具可以直接获取的基本物理量

2.常见的可以间接测量的物理量和对应测量方法

在高中物理学试验中,一部分物理量是可以直接被测量的,而另一部分,是不能由测量仪器直接测量得出的,这时候,就需要采取一些间接的测量方式,比如,运用需要测量的与可以直接测量的物理量之间存在的物理量关系,做出相应的转换来达到最后的结果。

(三)常用的实验数据的处理方法

物理实验数据的分析过程包括:对数据的清洗记录和标注,从数据中观察、总结出规律。这其中,经常会用到以下的集中数据处理方法。

1.列表法。把试验完成后的数据标注出来,按照物理量关系,制成对应的表格,可以方便并且清晰地观察出各个数据之间可能存在的某种关系。

2.逐差法。这种方法经常用于计算加速度中,能够有效利用打点计时器留下的数据,对最后的平均值求取有相对好的效果。

3.平均值。对于试验后的数据,负责记录的同学需要精确保持数据的准确性,即保留数据中小数点的后几位,通过数据相加得出的数字,再除以测量的次数,来得到相应的结果。

4.作图法。作图法也是在实验数据处理中经常会用到的方法,它具有明确直观和简便快捷等特点,特别是在求取平均值数字中有良好的效果。

5.计算机辅助处理。顾名思义,即利用信息技术对试验数据进行处理的方法。这种方法普遍被教师和同学所接受,也是计算机和物理学相结合的重要方面。

6.相关的误差分析。误差对实验结果的影响是必然的,因此,学生们在实验过程中应该明确认识和了解及掌握到减小误差的方法。

三、 高中生对实验数据的获取和分析能力的培养途径研究

1.学生和老师来共同完成实验过程,给学生创造可以自己动手的实验环境;2.学生可以自主进行实验的设计,教师发挥辅助指导作用;3.开展实验主题讲座,丰富学生的物理实验知识,同时开拓思路和视野;4.充分利用课外时间,教师们可以设计一些趣味小实验,让学生配合在课外的生活和学习中完成,提高学习兴趣。

【参考文献】

[1]顾建新.高中物理教学的无个基点[J].教育探索,2010(2)

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