課堂演示實(shí)驗的幾點(diǎn)體會

田公加

物理學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，觀察和實(shí)驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)；教師恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計實(shí)驗，可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生分析推理的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極遷移，提高思維的靈活性和創(chuàng)造性，筆者就演示實(shí)驗的設(shè)計和強(qiáng)化上淺談幾點(diǎn)體會。

1. 創(chuàng)設(shè)情景，引入新課 現(xiàn)代情感心理學(xué)告訴我們，課堂教學(xué)的成功，必然是在良好的教學(xué)情景下展開的，愉悅的課堂教學(xué)環(huán)境，更進(jìn)一步激勵學(xué)生的求知欲望，激發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生思維處于協(xié)調(diào)的興奮狀態(tài).從而提高課堂效益；而利用演示實(shí)驗恰可達(dá)到這種效果，從而使學(xué)生有迫切的心境投入知識的接受之中。

在學(xué)生學(xué)習(xí)“交變電流的產(chǎn)生”一節(jié)時，針對學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過了電磁感應(yīng)這一章，有了豐富的基礎(chǔ)知識，具備了推理利用磁場產(chǎn)生電流的條件，并可以作些簡單的實(shí)際應(yīng)用。在講授這節(jié)時，一開始就設(shè)問：你能用前一章有關(guān)知識來設(shè)計一臺簡易的發(fā)電機(jī)嗎?學(xué)生的思維就迅速活躍起來，好多學(xué)生議論紛紛，最終一致認(rèn)為：只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，因而必須要有一對磁極和一個線圈；如要有持續(xù)的電流，顯然磁通量要不斷的變化，可行的辦法是線圈在磁場中不斷的轉(zhuǎn)動或磁鐵在線圈內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)；這時有學(xué)生提出若線圈轉(zhuǎn)動后，那從線圈中引出的導(dǎo)線不就會纏繞起來嗎?這時，另一同學(xué)馬上聯(lián)想到了自行車的剎車，車輪在不斷的轉(zhuǎn)動，而剎車皮未動；也有學(xué)生聯(lián)想到砂輪上磨刀具的情形(高一物理第五章第二節(jié)插圖)，同樣可以用于這一實(shí)驗，由此而制作出電刷。此時我才向?qū)W生展示交流發(fā)電機(jī)演示儀，此演示儀作改動后可拆下線圈、磁極和電刷；同時我向?qū)W生說明：這個實(shí)驗就是按照你們的思路進(jìn)行的，全體學(xué)生會心而笑，在愉悅的氣氛中我又提出：如果電流太弱怎么辦?全體學(xué)生不約而同地說：多繞幾匝線圈就可以了然后我向?qū)W生演示交變電流的產(chǎn)生過程。演示過程中，學(xué)生觀察到了按自已思路制作的發(fā)電機(jī)果真產(chǎn)生了電流，而且讓電流通過小燈泡可以看到電流大小在變化，讓電流流過電流表指針在左右擺動，同學(xué)們在愉悅的心情中漸漸進(jìn)入課題。

課堂教學(xué)中通過提出問題，創(chuàng)設(shè)愉悅氣氛，不斷拓展，使學(xué)生的思維得到激發(fā)，同時，當(dāng)學(xué)生的思路被證實(shí)而應(yīng)用時.學(xué)生的情緒達(dá)到了最高點(diǎn)，這樣的思維活動，有助于推理能力和創(chuàng)新能力的不斷提高。

2. 質(zhì)疑問題，啟迪思路 學(xué)生的思維過程存在著諸多的障礙，由于學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗和感性知識，較難建立正確的推理過程，造成分析和推理的錯誤，針對這種情況，可有機(jī)結(jié)合和改進(jìn)演示實(shí)驗，設(shè)置疑點(diǎn)，逐一解決，以提高學(xué)生的推理能力在“恒定電流”最后一節(jié)——電阻的測量教學(xué)中，為正確分析兩種接法測量的誤差，并正確選用合適的連接方法，教學(xué)中筆者把實(shí)驗轉(zhuǎn)化成學(xué)生實(shí)驗，每一課桌上準(zhǔn)備一套測電阻的儀器；實(shí)驗開始前先讓學(xué)生思考怎樣設(shè)計測量電路，學(xué)生很快設(shè)計出兩種方案，如圖1、圖2所示，然后，分A、B兩組按不同接法測同一10Ω線繞標(biāo)準(zhǔn)電阻，結(jié)果A組同學(xué)按外接法測得約9 .5Ω，而B組同學(xué)按內(nèi)接法測得約10. 2Ω。這時兩組同學(xué)立即產(chǎn)生疑問：為什么會不同呢?

圖1 外接法測電阻2 內(nèi)接法測電阻

兩組學(xué)生反應(yīng)熱烈，各執(zhí)一詞，討論后一致認(rèn)為是由于兩電表不是理想電表所致；接著進(jìn)一步設(shè)置疑點(diǎn)：各組所測值與真實(shí)值相比較，差距多少呢?理論上是如何分析?結(jié)果A組學(xué)生分析.按圖1電路，I_A=I_V十I_R、U_V=U_R，而R_測=U_V/I_A=U_R/I_R，R_真=U_R/I_R，顯然由于電壓表的分流作用，電流表測出的電流大于電阻上的真實(shí)電流，則R_測﹤R_真。而B組學(xué)生分析：按圖2電路，U_V=U_A+U_R、I_A=I_R，而R_測=U_V/I_A=U_R/I_R，R_真=U_R/I_R，同樣，由于電流表的分壓作用，電壓表測出的電壓要大于電阻上的真實(shí)電壓，顯然，R_測﹥R_真；在學(xué)生分析以后，繼續(xù)設(shè)置疑點(diǎn)：你所測得的電阻究竟等于多少呢?兩組學(xué)生經(jīng)過進(jìn)一步分析，較快地得出結(jié)論：采用圖1電路，R_測=R+R_A，一定大于真實(shí)值。

通過把演示實(shí)驗變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗以后，學(xué)生親自動手實(shí)踐，有了深刻的感性認(rèn)識，同時逐一分析疑點(diǎn)，剖析思路，最終豁然開朗.而且學(xué)生的積極性、主動性、創(chuàng)造性得到了極大的發(fā)揮，并能深化知識，用于實(shí)踐。

3. 設(shè)置懸念，拓展知識 實(shí)驗可以對學(xué)生的想象進(jìn)行驗證。也可以把學(xué)生的想象變成現(xiàn)實(shí)，通過實(shí)驗更進(jìn)一步揭示物理現(xiàn)象，拓展物理知識；同時，實(shí)驗不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好，還可以使課堂教學(xué)產(chǎn)生懸念，讓課堂氣氛更為活躍.使學(xué)生學(xué)習(xí)知識做到學(xué)前有懸念，學(xué)中有波瀾，學(xué)后有余音。在學(xué)習(xí)“光的衍射”一節(jié)內(nèi)容時，教師可以通過單縫衍射儀演示不同條紋寬度的衍射，正如必修本所介紹的一樣，條紋越窄，衍射現(xiàn)象越明顯，衍射條紋間距也越大，學(xué)生一般能理解條紋的成因機(jī)制，但在說明泊松亮斑時，學(xué)生覺得模糊不精；筆者在教學(xué)中做了以下的實(shí)驗，使學(xué)生學(xué)習(xí)中產(chǎn)生由模糊到懸念，由懸念到驚訝，由驚訝到大悟的過程首先準(zhǔn)備了直徑大小不同的自行車用鋼珠多個，并用金屬絲線焊接懸于空中，然后用氦氖激光以一定距離直接照射小鋼珠，投射到白色墻上，再用實(shí)物投影儀放大投射到屏幕上。實(shí)驗演示時先問學(xué)生：散光照射小鋼珠后，屏幕上應(yīng)出現(xiàn)怎樣的圖像呢?學(xué)生都想象一定是一個黑色的影，結(jié)果照射直徑較大的鋼珠，果真如學(xué)生所說，然后陸續(xù)換下小鋼珠，發(fā)現(xiàn)影的大小不同而圖像類似；最后換了直徑最小的鋼珠后，出現(xiàn)丁截然不同的圖像，中心有一個很小的亮班，此時學(xué)生既驚訝，又興奮，心中頓生懸念，都主動思考這種現(xiàn)象的原因.對光的衍射現(xiàn)象有了進(jìn)一步體會，這堂課取得了空前的成功，課后學(xué)生積極地做類似魔術(shù)一般的實(shí)驗，并能運(yùn)用物理知識于實(shí)際生活之中。

收稿日期：2008-12-12