楊福松
(江蘇省溧陽中學 江蘇 常州 213300)
物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,課堂教學離不開實驗.我國著名物理教育家、蘇州大學朱正元教授早就總結(jié):“千言萬語道不清,一看實驗就分明.”在國際學習科學領(lǐng)域中有這樣的三句名言:聽來的忘得快,看到的記得住,做過的才能會.當前部分學校受應試教育的影響,對實驗不重視,一些教師,采用多媒體軟件,運用課件來替代演示實驗,其實,這是不懂得物理實驗對物理學習的作用.
由于物理實驗的重要性,在進行物理教學時,就應按照物理教科書上的要求去完成演示實驗,以達到教學的目的.但是有的演示實驗,看起來容易,實際操作比較困難.
例如,在人教版《物理·必修2》第五章“曲線運動”第一節(jié)“曲線運動”中,有這樣一個演示實驗,即一個在水平面上做直線運動的鋼球,從側(cè)面給它一個力,例如,在鋼球運動路線的旁邊放一塊磁鐵,觀察鋼球的運動(圖1).
圖1 磁鐵旁的鋼球運動路線由直變曲
筆者在準備實驗時發(fā)現(xiàn),這個實驗存在以下幾個問題.一是由于桌面或是地面的不平整,很容易影響小球的運動軌跡,不易斷定小球運動方向變化到底是什么原因引起的,而且難以控制小球開始就做勻速直線運動;二是圖1中虛線所示的小球運動軌跡不能直觀呈現(xiàn),有時盡管有偏轉(zhuǎn)但彎曲得不明顯,不容易觀察清楚.為了改進該演示實驗的不足,體現(xiàn)新課改的理念,筆者對實驗方案進行了改進.
(1)盡量找平整光滑的實驗桌,保證桌面平整(可以把玻璃板放在桌面上),同時為了讓小球在桌面上做勻速直線運動,可用一個傾斜導軌固定在桌面上,然后,讓小球從一個固定高度沿導軌滾下,如圖2所示,這樣就能保證小球從傾斜導軌上滑到桌面上做勻速直線運動.
圖2 小球在平板玻璃斜面做勻速直線運動
(2)為了讓小球做曲線運動的軌跡清晰可見,我們在傾斜軌道的末端滴了幾滴黑墨水(受本節(jié)曲線運動方向演示實驗的啟發(fā)),小球滾過墨水后,在磁鐵的吸引下做曲線運動,帶著墨水的小球在白紙上留下清晰的曲線運動痕跡,如圖3所示.
圖3 放置了磁鐵后小球做曲線運動
在物理教學時,為了激發(fā)學生學習的興趣,體驗實驗的樂趣,引起學生的思考,教師在做演示實驗時,若有條件可讓學生參與.例如,針對人教版《物理·必修1》第四章“牛頓運動定律”第七節(jié)“用牛頓定律解決問題(二)”中的超重與失重內(nèi)容,為了讓學生體驗超重與失重,我們在課堂演示實驗的基礎(chǔ)上添加了一個實驗,實驗如下.
(1)找兩本比較厚的、已經(jīng)不用的書,在邊上打兩個孔,在孔中分別穿兩根比較牢固的線,如圖4所示.
圖4 邊上打孔系線的兩本厚書
(2)把兩本書逐頁疊加在一起,如圖5所示.
圖5 兩本書逐頁疊加在一起
(3)讓兩個力氣最大的學生來拉書,拉不動,如圖6所示,讓學生思考原因.同時想辦法,如何利用今天所學的知識超重與失重把書分開.
圖6 手拉兩系書線很難使書分開
(4)經(jīng)過一番思考和討論后,讓學生在書自由落體的過程中,再拉線,很輕松地可以把書拉開,如圖7所示.
圖7 自由下落中書很容易被拉開
通過這個互動性很強的實驗,可以充分地讓學生體驗實驗的樂趣,激發(fā)學生學習物理的興趣,引起學生的思考,最終也對物理知識有了更深層次的理解.
在如今的物理教學中,很多物理教師為了學生的成績,在課堂上會盡量多做紙筆訓練,而少做甚至不做演示實驗,所以,物理演示實驗的作用被降到了最低,這是值得我們注意的傾向.
總之,物理實驗在物理教學中起到很大作用.因此,教師在做實驗時,應當盡量使實驗準確、清晰和有趣,以激發(fā)學生學習的興趣,使他們在學習中更好地掌握科學知識.