在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中優(yōu)化天平砝碼組組合的意義

   改變傳統(tǒng)的天平砝碼實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念 教師需要按照高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，不斷提高自身的綜合素質(zhì)與教學(xué)水平，增物理實(shí)驗(yàn)操作能力，并且在教學(xué)條件允許的基礎(chǔ)上，盡可能地在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中增加資金投入，提高軟硬件條件，促實(shí)驗(yàn)資源步優(yōu)化。這樣來不僅能夠高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地開展，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力也會(huì)有所提升

    通過硬件設(shè)備條件的優(yōu)化，學(xué)生在行天平砝碼實(shí)驗(yàn)時(shí)就能夠更加積極、主動(dòng)，同時(shí)能夠更加深刻地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重要性，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)思維，主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在這過程中能夠?qū)W習(xí)到更多的知識(shí)，對(duì)相關(guān)理論知識(shí)能夠深入了解，并增實(shí)踐操作技能。改天平砝碼演示實(shí)驗(yàn) 在具體物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師先需要自己的實(shí)驗(yàn)操作演示方式的正確性，并優(yōu)化處理實(shí)驗(yàn)儀器，促實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的提高。而且對(duì)于部分學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)過程中還存在死記硬背現(xiàn)象，時(shí)間長就很容易忘記定律公式，學(xué)習(xí)效率比較低。因此，在天平砝碼演示實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)該改和優(yōu)化整個(gè)過程，鼓
勵(lì)并邀請(qǐng)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作，起觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)過程

    在這種教學(xué)模式下，方面，教師與學(xué)生之間的互動(dòng)增加，構(gòu)建良好的師生關(guān)系；另方面，學(xué)生在親自實(shí)驗(yàn)操作后，能夠更加深入地理解相關(guān)定律公式，深入思考物理知識(shí)，而從根本上提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和質(zhì)量。提高學(xué)生的動(dòng)手能力 高中物理教學(xué)的目標(biāo)除了需要讓學(xué)生掌握相應(yīng)的物理理論知識(shí)以外，還需要注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的提升，增學(xué)生的邏輯思維能力。通過優(yōu)化天平砝碼組合，不僅能夠擴(kuò)學(xué)生的思考范圍，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新思維，對(duì)后期的學(xué)習(xí)和成長都具有重要的意義和作用

   高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中天平砝碼組優(yōu)化組合運(yùn)用——實(shí)例分析
   直以來，天平都始終作為經(jīng)典、的儀器，已經(jīng)受到人們的普遍認(rèn)可。但是在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際應(yīng)用中，有學(xué)生發(fā)現(xiàn)個(gè)新的問題，也可以看作該生對(duì)天平砝碼組新的見解。在某節(jié)物理課中，筆者向?qū)W生提出這樣個(gè)問題：“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中直使用的天平，你們能夠找出它存在的缺點(diǎn)嗎？”作為個(gè)開放性的問題，每位學(xué)生都積極地發(fā)表自己的意見和看法，有的學(xué)生認(rèn)為：“雖然利用天平能夠得出十分的答案，但是調(diào)節(jié)過程太麻煩，如果能夠發(fā)明出自動(dòng)調(diào)節(jié)平衡裝置就好了。”有的學(xué)生認(rèn)為：“天平的外形是固定的，在為固體稱重的時(shí)候很容易，但如果需要測(cè)量液體的話，就比較麻煩，如果左側(cè)的托盤能夠換成托杯就方便多了。”其中有位學(xué)生提出：“我認(rèn)為天平中砝碼的組合數(shù)值并不是十分合理，如果能用‘1、2、4、8’代替原來的‘1、2、2、5’就好了。”這個(gè)想法十分新穎，筆者就問：“為什么換成‘1、2、4、8’更加合理呢？”他回答說：“因?yàn)檫@樣能夠測(cè)量的范圍得到擴(kuò)，同時(shí)整體操作也更加簡(jiǎn)單。”以下是該生的想法和思考過程。之前在教學(xué)的過程中向?qū)W生說過，天平中的砝碼和人民幣面值、拔插式電阻箱數(shù)值樣，都是采用“1、2、2、5”組合的，根據(jù)這四個(gè)數(shù)，就能夠?qū)?～10中的數(shù)值表示出來，具體如表 1 所示

   在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于操作比較麻煩，這位學(xué)生就考慮為什么必須用這四個(gè)數(shù)行組合呢？如果用其他的數(shù)字，是不是也能組合出來呢？然后他就用其他數(shù)字組合行嘗試，最終得出用“1、2、4、8”這四個(gè)數(shù)也能夠自由組合出 1 ～ 10 的數(shù)值，甚至可以將 11 ～15 表達(dá)出來。這樣如果帶入天平砝碼中就會(huì)出現(xiàn)這種情況：雖然也是四個(gè)碼，但是能夠測(cè)量的物體重量增加了 50%，這也就表示天平的使用范圍得到擴(kuò)。然后這位學(xué)生就找出自己原來使用的天平砝碼，將 5 g 的砝碼改成 4 g，將 10 g 的砝碼改成 8 g，而得到組新的砝碼用具。他在不斷的嘗試過程中發(fā)現(xiàn)，如果想利用所選取的數(shù)值行組合，最終得出的數(shù)值是前后連續(xù)的，那么所選用的數(shù)值就需要等于前面已選數(shù)值之和，再加上1就行了。比如：已經(jīng)選擇的數(shù)值為 1 和 2，要想得出后面的數(shù)值，只需要將1+2+1即可，得出4，這表示1和2后面再選取的數(shù)值就是4；再將 1+2+4+1=8，即 4 后面所選取的數(shù)值為 8。根據(jù)這算規(guī)律，在十位數(shù)值中所選取的就是 10、20、40、80。這樣來，改后的八個(gè)砝碼的總和為 165，要遠(yuǎn)于原來的110 [7] 。表 2 為根據(jù)“1、2、4、8”表示 1 ～ 15 的數(shù)值。通過比較表 1 和表 2 可以看出，天平砝碼在優(yōu)化組合之后，復(fù)雜程度并沒有增加，而所表示的數(shù)值也從原先的10 擴(kuò)至 15，其優(yōu)勢(shì)較為顯。下面以 1 ～ 10 數(shù)值為例，將原先砝碼組合與優(yōu)化砝碼組合行對(duì)比，具體如表 3 所示。利用表 3 可以看出，如果僅僅表示 1 ～ 10 之內(nèi)的數(shù)值，通過優(yōu)化后的砝碼組合，只需要用三個(gè)砝碼就能夠完整地表示出來，而原先的砝碼則需要全部使用才能夠表示出來。由此可以看出，優(yōu)化后的砝碼組合優(yōu)勢(shì)更加明顯

  結(jié)語
通過上述分析可以得出，雖然天平中砝碼組利用原先基準(zhǔn)砝碼“1、2、2、5”行組合，也能夠?qū)⒋郎y(cè)物體的質(zhì)量準(zhǔn)確測(cè)量出來，但是由于受到定限制，如果物體質(zhì)量出數(shù)值組合范圍，則實(shí)驗(yàn)就不能繼續(xù)開展下去；通過優(yōu)化組合，將砝碼組的基準(zhǔn)砝碼調(diào)整為“1、2、4、8”，這樣來，不僅擴(kuò)了測(cè)量數(shù)值范圍，而且在表示相同數(shù)值的時(shí)候，優(yōu)化后的砝碼組更加簡(jiǎn)單。因此，可以根據(jù)這結(jié)果，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中天平中的砝碼組行優(yōu)化組合。雖然直以來在高中物理中所使用的天平砝碼組都是按照“1、2、2、5”行組合，但這并不代表這種組合方式就是佳的，學(xué)生可以根據(jù)具體使用情況，提出相應(yīng)的改和優(yōu)化建議，促實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地開展

天平砝碼組 實(shí)物圖片