運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生物理思維

羅玉芹

(江蘇省淮陰中學(xué) 223002)

物理與實(shí)驗(yàn)有著非同尋常的關(guān)系，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提高學(xué)生的思維能力和動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)是不可或缺的一部分，教師運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生能夠積極、主動地參與到教學(xué)活動中，更在實(shí)驗(yàn)中發(fā)展學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的認(rèn)同感和親切感，提高學(xué)生的綜合能力.

一、運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)思維發(fā)展

在高中物理課堂中，為了能夠使學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)知識，可以將演示實(shí)驗(yàn)引入到課堂教學(xué)中，加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解.教師在選取實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，要從簡單的原則出發(fā)，讓學(xué)生在極短的時(shí)間內(nèi)，通過觀察、分析，領(lǐng)悟到其中包含的物理信息，再結(jié)合教師的啟發(fā)、引導(dǎo)，使學(xué)生的思維得到有效的發(fā)展.

如在教學(xué)《電荷及其守恒定律》時(shí)，教師就用簡單的器材——一個(gè)帶有絕緣柄的帶電球；兩個(gè)對接在一起的導(dǎo)體，并在兩個(gè)導(dǎo)體上裝有兩個(gè)箔片，當(dāng)導(dǎo)體帶電后箔片就會張開，從而能夠讓學(xué)生通過觀察箔片的張合，清楚導(dǎo)體的帶電情況.當(dāng)教師拿起帶電球靠近兩個(gè)導(dǎo)體時(shí)，箔片真的張開了，這時(shí)教師對學(xué)生說：既然箔片張開了，說明導(dǎo)體帶電了，那么你能說出兩導(dǎo)體的帶電情況嗎？學(xué)生認(rèn)為：兩導(dǎo)體帶同種電荷；教師接著引導(dǎo)：你怎么確定帶電情況呢？教師把帶電球拿走了，學(xué)生詫異地發(fā)現(xiàn)：箔片閉合了.教師并沒有急著引導(dǎo)，而是讓學(xué)生思考，有學(xué)生想到：這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明了兩個(gè)對接的導(dǎo)體帶有異種電荷，并且是等量的.教師問這個(gè)學(xué)生：為什么呢？這個(gè)學(xué)生接著說：當(dāng)把帶電球拿走后，箔片閉合，就說明兩個(gè)導(dǎo)體又不帶電了，從帶電到不帶電，只能是帶的電量一樣多且異種才能實(shí)現(xiàn).教師又把帶電球拿回，這時(shí)箔片重新張開，只見教師手握導(dǎo)體的絕緣部分，使二者分開一定的距離，之后移開了帶電球，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：箔片是張開的.這時(shí)教師就對學(xué)生提出：箔片張開就說明導(dǎo)體帶電了，那么兩個(gè)導(dǎo)體又是怎么帶電的呢？這就是感應(yīng)起電.接著教師就對學(xué)生講解了感應(yīng)起電的原理，使學(xué)生對感應(yīng)起電有了清楚的理解.

簡單的實(shí)驗(yàn)器材，搭建了學(xué)生新知構(gòu)筑的平臺，讓學(xué)生對新知有了感同身受的體會.教師在平時(shí)的教學(xué)中，為學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)操作，并在實(shí)驗(yàn)過程中對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)、引導(dǎo)，既能使學(xué)生在觀察中產(chǎn)生了強(qiáng)烈的求知欲望，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，更培養(yǎng)了學(xué)生對物理知識內(nèi)在本源的認(rèn)同.

二、創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，提升思維品質(zhì)

在進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于某種原因?qū)τ趯?shí)驗(yàn)的結(jié)果總有不盡人意之處，這就需要教師適時(shí)地帶領(lǐng)學(xué)生改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，來彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)的不足，讓學(xué)生從中觀察到完美的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，促使學(xué)生積極主動地參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，從而促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.

如在教學(xué)《單擺》，教師在操作演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，是利用單擺做周期性的簡諧運(yùn)動，先測得單擺運(yùn)動的周期、擺長，帶入到單擺的周期公式，得到重力加速度的數(shù)值，然后與當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣冗M(jìn)行比對，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣鹊闹?這時(shí)教師就向?qū)W生提出：在萬有引力一章時(shí)，曾經(jīng)提到過為什么地球緯度不同則重力加速度就不同，那么怎么通過今天的實(shí)驗(yàn)來模擬驗(yàn)證這個(gè)結(jié)論呢？經(jīng)過教師的提示，學(xué)生想到重力加速度不同是因?yàn)橄蛐牧椭亓Χ叩暮狭κ侨f有引力，雖然萬有引力是相同的，可是向心力和重力的夾角卻是變化的，導(dǎo)致重力的大小發(fā)生了變化.再結(jié)合前面講述電場時(shí)曾經(jīng)做過帶電小球在電場中受到電場力的作用，從而改變了帶電小球的受力，這時(shí)就有學(xué)生提出可以使擺球帶電，然后把另一個(gè)帶異種電的小球放在擺球的附近，這樣就增大了小球擺向平衡位置的力，也就相當(dāng)于增大了重力，通過測定此時(shí)的周期計(jì)算得到重力加速度，然后與之前的數(shù)值進(jìn)行比較，會得到變大的結(jié)果.教師讓大家共同討論這個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)提議，得到了更加完善的實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，使學(xué)生親眼見證了當(dāng)放上帶電小球后，經(jīng)過計(jì)算得到重力加速度的值的確比原來大了.

教師針對課堂演示實(shí)驗(yàn)的不足重新設(shè)計(jì)，讓學(xué)生在觀察與思考中對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新性的改進(jìn)，很好地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，更在學(xué)生強(qiáng)烈的探知欲望的推動下，點(diǎn)燃學(xué)生的思維能動性，催發(fā)學(xué)生主動進(jìn)行思考分析，真正參與到了實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)中，在這樣的活動中，學(xué)生良好的思維品質(zhì)無疑得以錘煉.

三、洞察演示實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練思維能力

演示實(shí)驗(yàn)具有很強(qiáng)的可觀賞性，并能使學(xué)生通過觀察產(chǎn)生深遠(yuǎn)的感染力.教師可以從學(xué)生身邊的生活入手，選擇一些實(shí)驗(yàn)材料，這樣學(xué)生就會在熟悉中增添實(shí)驗(yàn)的洞察力，使學(xué)生的注意力得到很好的集中，促使學(xué)生能夠自主地進(jìn)行深入探究，從而很好地訓(xùn)練學(xué)生的思維能力.

如在教學(xué)《動量和動量定理》一時(shí)，為了能夠讓學(xué)生深入了解動量定理的內(nèi)容，教師就選擇了生活中的用品——雞蛋、瓦片給學(xué)生進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).當(dāng)教師剛剛把雞蛋和瓦片拿到講桌上時(shí)，立即吸引了學(xué)生的注意力，只見教師把海綿放在了講桌上，接著把三個(gè)雞蛋擺成三角形的形狀，再鋪上一層海綿和一塊木板，最后把瓦片放到最上面.這時(shí)教師拿起一把錘子做“砸”瓦片的動作，舉起后就停在了半空面對學(xué)生：你認(rèn)為當(dāng)錘子落下后會出現(xiàn)什么結(jié)果？學(xué)生知道雞蛋要比瓦片更容易碎，因此學(xué)生都認(rèn)為雞蛋會破碎.只見教師很果斷地把錘子砸下，學(xué)生看到的卻是雞蛋完好而瓦片斷裂了.這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生很不可思議，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題出在了海綿上，雞蛋的上下都有海綿的存在，而瓦片是放在木板上的，當(dāng)錘子落下時(shí)，木板沒有發(fā)生形狀的改變，而雞蛋接觸的海綿卻發(fā)生了凹下去的現(xiàn)象，這就對雞蛋起到了很好的保護(hù)作用，這時(shí)教師用物理術(shù)語告訴學(xué)生海綿的作用是增長了雞蛋的作用時(shí)間，雞蛋沒破就說明受到的力小的緣故，這時(shí)再對動量定理進(jìn)行實(shí)際問題的解釋，學(xué)生就很容易接受了.

教師利用生活中的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受到熟悉的同時(shí)，很好地集中了學(xué)生的注意力，在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出乎自身的認(rèn)知時(shí)，就會形成認(rèn)知沖突，自然引發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究，訓(xùn)練了學(xué)生的能力，優(yōu)化了學(xué)生的思維水平.

總之，在高中物理課堂教學(xué)的過程中，教師要注重演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中所起的重要作用，讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)，獲取物理知識，不斷優(yōu)化和激活學(xué)生的物理思維，使學(xué)生的主體地位得到更好的發(fā)揮，潛能得以充分的彰顯，從而使物理課堂成為精彩不斷綻放的舞臺.

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