如何在物理教學(xué)中運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)

戴建軍

物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),許多物理知識(shí)都是通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思索而總結(jié)出來(lái)的。因此,在注重培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力的同時(shí),教師應(yīng)該更多注意學(xué)生形象思維的培養(yǎng),這就是新課程理念中對(duì)教師的一個(gè)新要求。在課堂教學(xué)中,如何讓抽象變?yōu)樾蜗竽?我認(rèn)為重視對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用,可以讓學(xué)生把抽象的知識(shí)變成直觀的形象,這樣既能提高課堂教學(xué)的效率,又能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。筆者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)例,就演示實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用談以下幾點(diǎn)。

一、用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境引入新課題

教師在課堂教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)中學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)情境,通過(guò)一些有趣的、有針對(duì)性實(shí)驗(yàn)的演示,將學(xué)生引入情境之中,從而引入新課題。

如講“氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”這課時(shí),筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)競(jìng)賽性質(zhì)的實(shí)驗(yàn):讓每一組選一位學(xué)生做搬運(yùn)乒乓球比賽,要求每位選手用手中的漏斗將乒乓球從一燒杯搬運(yùn)至另一燒杯中,不能用手直接觸摸乒乓球,在相同時(shí)間內(nèi)搬運(yùn)較多者獲勝。比賽剛開(kāi)始,沒(méi)一位選手搬運(yùn)成功,筆者做了簡(jiǎn)單提示后,成功率提高了,比賽變得很激烈,許多學(xué)生都開(kāi)心地笑了。學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性在實(shí)驗(yàn)的演示中被充分調(diào)動(dòng)起來(lái),教師再切入課題就不顯得單調(diào)、乏味了,課堂效果會(huì)更好。

二、用演示實(shí)驗(yàn)解釋抽象的物理概念

物理概念大多比較抽象,學(xué)生不易理解,在教學(xué)過(guò)程中教師可以設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生由形象思維過(guò)渡到抽象思維,從而加深對(duì)物理概念的理解。

如講到“實(shí)像”與“虛像”的概念時(shí),課本上的解釋顯得有些抽象,學(xué)生很難理解兩者的區(qū)別。為此可設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn),將兩個(gè)概念切入到凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將抽象概念形象化。在凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)u>f時(shí),學(xué)生都能在凸透鏡另一側(cè)的光屏上得到一個(gè)清晰的像,這是實(shí)像。接著讓學(xué)生用一塊平面鏡代替凸透鏡,再移動(dòng)光屏,學(xué)生發(fā)現(xiàn),鏡中能看到蠟燭的像,但光屏上得不到,這是虛像。兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),學(xué)生對(duì)兩者的區(qū)別顯然更容易理解了。

再如用電器工作時(shí),消耗電能與產(chǎn)生熱量之間的關(guān)系學(xué)生不容易搞清,為此可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):取一小型電動(dòng)機(jī),測(cè)出其線圈電阻R,先讓其正常運(yùn)轉(zhuǎn),測(cè)出I1和U1,比較U1I1與I12R是否相等,因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生了機(jī)械能,所以消耗的電能應(yīng)大于產(chǎn)生的熱量。然后將電機(jī)卡住不轉(zhuǎn),測(cè)出其I2和U2,比較U2I2與I22R是否相等,因?yàn)殡姍C(jī)不動(dòng),消耗的電能與產(chǎn)生的熱量是相等的。通過(guò)該演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生就弄清兩者的關(guān)系了。

三、用演示實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生分析和解決物理問(wèn)題的能力

我國(guó)著名物理教育家朱正元教授說(shuō)過(guò):“對(duì)于物理概念,物理規(guī)律等一些理論性的東西,往往是千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清,一看實(shí)驗(yàn)就分明?！?/p>

如研究白熾燈的發(fā)光情況取決于額定功率還是實(shí)際功率的問(wèn)題時(shí),學(xué)生不知如何判斷,若直接從理論推導(dǎo),學(xué)生理解的甚少,效果不理想。為此,可設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn):取一塊自制的簡(jiǎn)易家庭電路板,將“220V 100W”“220V 40W”的兩燈先并聯(lián)接入家庭電路中,觀察兩燈的亮度,“220V 100W”的燈亮,兩燈此時(shí)的額定功率等于實(shí)際功率。然后將兩燈改接成串聯(lián)電路,再觀察它們的明亮情況,是額定功率較小的“220V 40W”的燈亮,而此時(shí)該燈的實(shí)際功率卻比另一只燈大。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示,如何判斷,學(xué)生是一目了然了,若再結(jié)合理論推導(dǎo),學(xué)生理解的會(huì)更深刻。

四、用演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)

從生動(dòng)的直觀到抽象的思維是認(rèn)識(shí)的基本規(guī)律。由于中學(xué)物理內(nèi)容抽象,而學(xué)生又缺乏相應(yīng)的感性認(rèn)識(shí),不少疑難問(wèn)題很難給學(xué)生一個(gè)滿意的解答。但可以設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,既能解答學(xué)生的疑難問(wèn)題,又能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

如講到“電磁波是怎樣傳播的”這個(gè)問(wèn)題時(shí),有學(xué)生提出在家中或電梯中用手機(jī)打電話時(shí)信號(hào)非常差,這是什么原因?為此可設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn):取甲乙兩只手機(jī),一個(gè)鐵制密閉容器,先用甲撥叫乙,在通常情況下信號(hào)很好。然后把乙放入容器內(nèi),請(qǐng)一位學(xué)生再次撥打,學(xué)生說(shuō)甲手機(jī)里傳出“你撥打的手機(jī)已關(guān)機(jī),請(qǐng)稍后再撥”。學(xué)生們感到很驚訝,再結(jié)合磁屏蔽的知識(shí),學(xué)生通過(guò)討論知道了這也是一種磁屏蔽的現(xiàn)象。這樣通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)的引導(dǎo),學(xué)生探究新知識(shí)的欲望變得更強(qiáng)烈了。

總之,物理學(xué)是門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),教師應(yīng)重視演示實(shí)驗(yàn)在課堂上的運(yùn)用,讓學(xué)生多觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力。

作者單位:江蘇省通州市平潮初級(jí)中學(xué)