賈恩順
摘 要:演示實(shí)驗(yàn)由于具有形象直觀、易于操作、安全可靠等特點(diǎn),所以一直是物理教師教學(xué)的“法寶”。文章分析了演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用,并在此基礎(chǔ)上就如何改進(jìn)和完善演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了具體探究。
關(guān)鍵詞:初中物理;演示實(shí)驗(yàn);改進(jìn)原則
中圖分類號(hào):G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9132(2016)23-0088-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.23.055
實(shí)驗(yàn)是物理探究的基本方法。物理演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚪柚?jiǎn)單生動(dòng)的演示,揭示物理過程的發(fā)生、發(fā)展,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、思考,因此很受師生的歡迎。一方面,它可以幫助學(xué)生在物理現(xiàn)象和物理知識(shí)之間建立聯(lián)系;另一方面,可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和創(chuàng)新能力,并對(duì)課堂教學(xué)起到了很好的輔助作用。因此,如何加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓其成為初中物理課堂的主旋律就成為了當(dāng)前物理教師必須研究的重要課題。下面筆者就此問題進(jìn)行具體分析。
一、中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的基本要求
(一)目的性
發(fā)現(xiàn)規(guī)律,理解規(guī)律,從而掌握規(guī)律。
(二)直觀性
現(xiàn)象明晰易見,裝置簡(jiǎn)單明了。
(三)科學(xué)性
從實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作到分析都必須堅(jiān)持實(shí)事求是。
(四)穩(wěn)定性
實(shí)驗(yàn)裝置要牢靠穩(wěn)固,有很好的現(xiàn)象重復(fù)性。
(五)啟發(fā)性
啟發(fā)學(xué)生思考和探究。
(六)指導(dǎo)性
指導(dǎo)學(xué)生觀察和思考。
二、演示實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的作用
(一)創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
情境教學(xué)能夠讓學(xué)生在特定的情境中接受所學(xué)知識(shí),這不僅拉近了師生的心靈距離,也能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的生活生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),讓他們?cè)诓恢挥X中了解所學(xué)內(nèi)容,從而提高了課堂教學(xué)的有效性。
如在教學(xué)《牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律》時(shí),為了讓學(xué)生對(duì)此定律有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),筆者設(shè)計(jì)了如下演示實(shí)驗(yàn)(如圖1):
在裝有水的杯子上方放置一塊大小適中的硬紙板,紙板上放一枚雞蛋。用彈性木條迅速彈擊雞蛋下的硬紙板,硬紙板飛出而雞蛋豎直落入杯中,并沒有沿水平方向運(yùn)動(dòng)。
在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中,很多學(xué)生對(duì)眼前的場(chǎng)景驚呆了,甚至感覺不可思議,為什么雞蛋會(huì)平穩(wěn)地落入杯中呢?看著學(xué)生一臉驚詫的表情,筆者開始了這節(jié)課的講解……
這樣的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)設(shè)一種輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍,引導(dǎo)學(xué)生在觀察中主動(dòng)思考,這比教師的口述講解效果要好得多。
(二)幫助學(xué)生建立概念,主動(dòng)探究物理規(guī)律
無論什么類型的探究實(shí)驗(yàn)都要精心處理實(shí)驗(yàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生逐步觀察,使學(xué)生腦海中固有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)顯著地表現(xiàn)出來,與所建立的新的概念和規(guī)律發(fā)生碰撞,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)欲望。如“浮力的應(yīng)用”演示中,學(xué)生都知道鋁會(huì)下沉在水底,而將鋁制的牙膏皮放入水中,它卻上浮。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生的日常經(jīng)驗(yàn)不同,能激起他們的認(rèn)知沖突,從而促使他們主動(dòng)去學(xué)習(xí)、探究物理知識(shí)。
(三)突破課時(shí)難點(diǎn),鞏固和應(yīng)用物理知識(shí)
演示不同實(shí)驗(yàn)器材來展示同一知識(shí),有利于突破課時(shí)的難點(diǎn)內(nèi)容。在探究《不同物質(zhì)的吸熱能力》過程中,我們可以進(jìn)行兩組實(shí)驗(yàn):食用油和水為一組,沙子和鐵塊為一組,這些在器材在生活中很容易找到,在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,我們可以通過量的變化獲得結(jié)論,不同物質(zhì)的吸熱能力一般不同,溫度變化小的吸熱能力強(qiáng)。這樣建立比熱容的概念就容易多了。又如《改變燈泡亮度》實(shí)驗(yàn)中,除了用鎳鉻合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以外,我們還可以用錳鋼合金進(jìn)行實(shí)驗(yàn),來突破導(dǎo)體也會(huì)阻礙電流流動(dòng),從而引出電阻的概念。
(四)展示規(guī)范的操作過程,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
教師的演示向?qū)W生提供了兩方面的信息:一是科學(xué)的嚴(yán)密性和邏輯性;二是規(guī)范的操作過程。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師的規(guī)范操作表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是通過演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生介紹將要使用的儀器及作用和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方法與步驟;二是通過操作過程中實(shí)事求是的態(tài)度和嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍的作風(fēng)的影響,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生良好的作風(fēng)和習(xí)慣。
三、中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和完善
(一)確定中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)
演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)顯示(或測(cè)量)什么?重點(diǎn)演示什么?演示時(shí)應(yīng)注意什么?
如眼睛和眼鏡,晶狀體的自我調(diào)節(jié)。根據(jù)凸透鏡成像原理,演示實(shí)驗(yàn)需要觀察眼鏡在看遠(yuǎn)處和近處的物體時(shí),為了使視網(wǎng)膜上呈清晰的像,晶狀體應(yīng)該怎樣進(jìn)行調(diào)解。有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)主要圍繞如何使現(xiàn)象明顯這一問題進(jìn)行。
用水透鏡模擬晶狀體,用力擠壓透鏡,能使透鏡變薄或變厚。將能發(fā)射平行光的激光發(fā)射器、水透鏡的光心放置在同一水平面上。打開光源,使平行于主光軸的光線匯聚于一點(diǎn),即焦點(diǎn)。
引導(dǎo)學(xué)生觀察:(1)使透鏡變厚,觀察焦點(diǎn)的位置變化;(2)使透鏡變薄,觀察焦點(diǎn)的位置變化。
(二)發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性和遞進(jìn)性
演示實(shí)驗(yàn)本身就具有很強(qiáng)的啟發(fā)性,再加上教師的適當(dāng)引導(dǎo)、暗示,更能促進(jìn)學(xué)生思考、分析。如《瓶子吞蛋》可以這樣改進(jìn):把廣口瓶換成150ML的平底燒瓶,演示時(shí)把一端浸過酒精棉的鐵絲點(diǎn)燃后迅速插入燒瓶中,待燃燒片刻后抽出鐵絲,再迅速把鵪鶉蛋放在瓶口……如何把鵪鶉蛋從瓶中取出呢?這樣改進(jìn)更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)、思考。
(三)突破教學(xué)中的難點(diǎn)內(nèi)容
對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),可以幫助教師在教學(xué)過程中更好地突破某個(gè)難點(diǎn)。如九年級(jí)的重力勢(shì)能比較抽象,學(xué)生難以理解這一概念。我們可以使用器材:鐵架臺(tái)、定滑輪、鐵砝碼、光沫塑料一塊、同一型號(hào)鐵釘三根、細(xì)繩一根,進(jìn)行裝置(如圖2),在《杠桿的應(yīng)用》中說明菜販子如何通過在桿稱上做文章,達(dá)到贏利的目的。如果是通過杠桿平衡條件來分析,是非??菰锏?,我們利用鉛筆、橡皮、細(xì)線做成一個(gè)簡(jiǎn)易桿稱,再進(jìn)行教學(xué)就容易多了。
總之,中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。它不僅提高了學(xué)生的感知效果,也易于觀察,能夠很好地揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)。教師要充分重視演示實(shí)驗(yàn)的作用,將演示與講解相結(jié)合,全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探究能力。
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[責(zé)任編輯 房曉偉]