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1、理想實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用在新課程高中物理教學(xué)中應(yīng)用“理想實(shí)驗(yàn)”的意義在于它是運(yùn)用邏輯推理進(jìn)行思維過(guò)程和理論研究的重要方法。“理想實(shí)驗(yàn)”通過(guò)對(duì)客觀現(xiàn)象和過(guò)程內(nèi)在邏輯關(guān)系的分析，來(lái)證明和反駁結(jié)論，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的有效方法。高中物理教學(xué)中有很多實(shí)驗(yàn)，其中“理想實(shí)驗(yàn)”又稱(chēng)“假設(shè)實(shí)驗(yàn)”、“抽象實(shí)驗(yàn)”或“理想實(shí)驗(yàn)”，是運(yùn)用邏輯推理進(jìn)行思維過(guò)程和理論研究的重要方法。高中物理中有很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是無(wú)法在實(shí)驗(yàn)室中完成的，應(yīng)用“理想實(shí)驗(yàn)”教學(xué)方法可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和探索精神。1、新課程高中物理教學(xué)中應(yīng)用“理想實(shí)驗(yàn)”的意義“理想實(shí)驗(yàn)”在理論研究中當(dāng)然發(fā)揮著重要作用。
2、“理想實(shí)驗(yàn)”方法也有一定的局限性，它只是一種邏輯推理的思維過(guò)程，其作用僅限于邏輯上的證明與反駁，并不能作為檢驗(yàn)知識(shí)正確與否的標(biāo)準(zhǔn)。相反，任何由此得出的推論都必須經(jīng)過(guò)實(shí)際觀察或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的檢驗(yàn)。當(dāng)然，高中教材中理想實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論都是經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)的，是正確的。因此，在教學(xué)中，可以充分利用物理教學(xué)內(nèi)容中的“理想實(shí)驗(yàn)”，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，引領(lǐng)學(xué)生探索物理世界的真知灼見(jiàn)。2、新課標(biāo)高中物理教材中的“理想實(shí)驗(yàn)”新課標(biāo)高中物理教材中收錄了豐富的“理想實(shí)驗(yàn)”，現(xiàn)對(duì)人教版高中必修、選修系列教材中的“理想實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容作一簡(jiǎn)要概述。從各種情況的分析可以看出，建立或使用“理想實(shí)驗(yàn)”的情況基本有兩類(lèi)：1.
3、條件和技術(shù)不足但較為理想。由于技術(shù)裝備的限制，一些儀器設(shè)備在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室無(wú)法配備；或?qū)嶒?yàn)過(guò)程復(fù)雜耗時(shí)，不便在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。這些內(nèi)容主要通過(guò)教師的旁白、圖片、動(dòng)畫(huà)模擬、示意圖等方式呈現(xiàn)，使所研究的物理現(xiàn)象和規(guī)律聯(lián)想起來(lái)，從而揭示物理現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律。像原子結(jié)構(gòu)、玻爾的原子理論等，都是通過(guò)讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)比較分類(lèi)、歸納演繹等“理想實(shí)驗(yàn)”來(lái)模擬科學(xué)探索的過(guò)程，從而逐步理解和掌握。例如，伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，首先通過(guò)邏輯推理得出亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)誤的。然后，伽利略大膽猜測(cè)，落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一個(gè)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，落體的速度與時(shí)間或位移成正比。接下來(lái)，伽利略用銅球沿著阻力很大的表面移動(dòng)。
4、嚴(yán)謹(jǐn)而又現(xiàn)實(shí)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量了小斜面滾下斜坡的過(guò)程高中物理理想實(shí)驗(yàn)有，結(jié)果表明，只要傾斜角度不變，銅球的加速度就不變。他進(jìn)一步設(shè)想，當(dāng)傾斜角度為90時(shí)，也應(yīng)該一樣。這時(shí)，人類(lèi)終于認(rèn)識(shí)到，自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。伽利略的理想實(shí)驗(yàn)是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟Σ亮τ肋h(yuǎn)不可能完全消除。伽利略從這個(gè)理想實(shí)驗(yàn)中得到的結(jié)論，為經(jīng)典力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。2、現(xiàn)有的理論還不夠；例如，作為經(jīng)典力學(xué)基礎(chǔ)的慣性定律，就是“理想實(shí)驗(yàn)”的一個(gè)重要結(jié)論。伽利略曾經(jīng)注意到，當(dāng)一個(gè)球滾下斜面，然后又滾上第二個(gè)斜面時(shí)，它在第二個(gè)斜面上所達(dá)到的高度，與它開(kāi)始滾下第一個(gè)斜面時(shí)所達(dá)到的高度幾乎相同。伽利略得出結(jié)論，這種微小的高度差異，就是摩擦力造成的。如果能夠完全消除摩擦，則高度將完全相同。
5、他推測(cè)，在沒(méi)有摩擦力的情況下，不管第二個(gè)斜面的傾角有多小高中物理理想實(shí)驗(yàn)有，小球在第二個(gè)斜面上總會(huì)達(dá)到同樣的高度，只不過(guò)經(jīng)過(guò)的距離更長(zhǎng)一些。最后，如果完全消除第二個(gè)斜面的傾角，那么小球滾下第一個(gè)斜面后，會(huì)一直以恒定的速度在無(wú)限長(zhǎng)的平面上運(yùn)動(dòng)下去。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是不可能實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟Σ亮τ肋h(yuǎn)不可能完全消除。所以這只是一個(gè)“理想實(shí)驗(yàn)”，但伽利略由此得出的結(jié)論，打破了自亞里士多德以來(lái)一千多年來(lái)，受力的物體在外力停止作用時(shí)會(huì)恢復(fù)靜止的舊觀念。這個(gè)結(jié)論被牛頓總結(jié)為第一運(yùn)動(dòng)定律，也就是慣性定律。 3、利用“理想實(shí)驗(yàn)”培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。邏輯思維主要包括比較與分類(lèi)、類(lèi)比、分析與綜合、歸納與演繹等。
6.形式，而“理想實(shí)驗(yàn)”則通過(guò)分析客觀現(xiàn)象和過(guò)程的內(nèi)在邏輯關(guān)系來(lái)證明和反駁結(jié)論，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的有效方法。例如，愛(ài)因斯坦在創(chuàng)立狹義相對(duì)論時(shí)，就對(duì)同時(shí)性相對(duì)性做過(guò)一個(gè)“理想實(shí)驗(yàn)”，即當(dāng)兩道閃電同時(shí)擊中東西向的鐵軌時(shí)，對(duì)于站在兩道閃電中間鐵軌旁的觀察者來(lái)說(shuō)，兩道閃電是同時(shí)發(fā)生的。但對(duì)于乘坐高速列車(chē)從東向西行駛，恰好與第一位觀察者擦肩而過(guò)的第二位觀察者來(lái)說(shuō)，兩道閃電并不是同時(shí)擊中的。這是因?yàn)榈诙挥^察者離西邊的閃電很近，離東邊的閃電較遠(yuǎn)，西邊的閃電先到達(dá)他的眼睛。因此，對(duì)于靜止的觀察者來(lái)說(shuō)似乎同時(shí)發(fā)生的閃電，對(duì)于移動(dòng)的觀察者來(lái)說(shuō)，可能看起來(lái)是西邊先亮，然后是東邊的閃電。
7.方在良.同時(shí)性相對(duì)論概念是狹義相對(duì)論建立的一把鑰匙。因此，“理想實(shí)驗(yàn)”是人們?cè)诔橄笏季S中想象出來(lái)的、在現(xiàn)實(shí)中不可能做到的實(shí)驗(yàn)。但理想實(shí)驗(yàn)不是脫離現(xiàn)實(shí)的主觀想象，而應(yīng)立足于實(shí)踐，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，把握主要因素，忽略次要因素，對(duì)實(shí)際過(guò)程進(jìn)行深入的抽象分析，得出正確的結(jié)論。它是人們根據(jù)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)或物理模擬實(shí)驗(yàn)網(wǎng)校頭條，在已有的科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，把研究對(duì)象置于理想條件或假想的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備中，操作它，考察其運(yùn)動(dòng)變化特性，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律的一種研究方法。是在一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，借助豐富的想象力和嚴(yán)密的邏輯推理，作出抽象的假設(shè)、分析、判斷和推理。在教學(xué)中運(yùn)用此方法的關(guān)鍵是理解“理想實(shí)驗(yàn)”，重點(diǎn)是培養(yǎng)探究和創(chuàng)新精神。第 5 頁(yè)
