賈恩順
摘 要:演示實驗由于具有形象直觀、易于操作、安全可靠等特點,所以一直是物理教師教學的“法寶”。文章分析了演示實驗在物理教學中的作用,并在此基礎上就如何改進和完善演示實驗進行了具體探究。
關鍵詞:初中物理;演示實驗;改進原則
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2016)23-0088-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.23.055
實驗是物理探究的基本方法。物理演示實驗能夠借助簡單生動的演示,揭示物理過程的發(fā)生、發(fā)展,引導學生進行觀察、思考,因此很受師生的歡迎。一方面,它可以幫助學生在物理現(xiàn)象和物理知識之間建立聯(lián)系;另一方面,可以有效培養(yǎng)學生的實驗觀察能力和創(chuàng)新能力,并對課堂教學起到了很好的輔助作用。因此,如何加強演示實驗教學,讓其成為初中物理課堂的主旋律就成為了當前物理教師必須研究的重要課題。下面筆者就此問題進行具體分析。
一、中學物理演示實驗的基本要求
(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,裝置簡單明了。
(三)科學性
從實驗的設計、操作到分析都必須堅持實事求是。
(四)穩(wěn)定性
實驗裝置要牢靠穩(wěn)固,有很好的現(xiàn)象重復性。
(五)啟發(fā)性
啟發(fā)學生思考和探究。
(六)指導性
指導學生觀察和思考。
二、演示實驗在初中物理教學中的作用
(一)創(chuàng)設物理教學情境,激發(fā)學生的學習興趣
情境教學能夠讓學生在特定的情境中接受所學知識,這不僅拉近了師生的心靈距離,也能充分調動學生的生活生產經驗,讓他們在不知不覺中了解所學內容,從而提高了課堂教學的有效性。
如在教學《牛頓第一運動定律》時,為了讓學生對此定律有一個初步的認識,筆者設計了如下演示實驗(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動。
在觀察實驗的過程中,很多學生對眼前的場景驚呆了,甚至感覺不可思議,為什么雞蛋會平穩(wěn)地落入杯中呢?看著學生一臉驚詫的表情,筆者開始了這節(jié)課的講解……
這樣的演示實驗能夠創(chuàng)設一種輕松愉悅的學習氛圍,引導學生在觀察中主動思考,這比教師的口述講解效果要好得多。
(二)幫助學生建立概念,主動探究物理規(guī)律
無論什么類型的探究實驗都要精心處理實驗過程,引導學生逐步觀察,使學生腦海中固有的認知經驗顯著地表現(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)他們的學習欲望。如“浮力的應用”演示中,學生都知道鋁會下沉在水底,而將鋁制的牙膏皮放入水中,它卻上浮。這一實驗結果與學生的日常經驗不同,能激起他們的認知沖突,從而促使他們主動去學習、探究物理知識。
(三)突破課時難點,鞏固和應用物理知識
演示不同實驗器材來展示同一知識,有利于突破課時的難點內容。在探究《不同物質的吸熱能力》過程中,我們可以進行兩組實驗: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,在實驗結束后,我們可以通過量的變化獲得結論,不同物質的吸熱能力一般不同,溫度變化小的吸熱能力強。這樣建立比熱容的概念就容易多了。又如《改變燈泡亮度》實驗中,除了用鎳鉻合金絲進行實驗以外,我們還可以用錳鋼合金進行實驗,來突破導體也會阻礙電流流動,從而引出電阻的概念。
(四)展示規(guī)范的操作過程,提高學生的實驗能力
教師的演示向學生提供了兩方面的信息:一是科學的嚴密性和邏輯性;二是規(guī)范的操作過程。在演示實驗教學中,教師的規(guī)范操作表現(xiàn)在兩個方面:一是通過演示實驗向學生介紹將要使用的儀器及作用和進行實驗的方法與步驟;二是通過操作過程中實事求是的態(tài)度和嚴肅認真、一絲不茍的作風的影響,潛移默化地培養(yǎng)學生良好的作風和習慣。
三、中學物理演示實驗的改進和完善
(一)確定中學物理演示實驗的重點
演示實驗時應重點顯示(或測量)什么?重點演示什么?演示時應注意什么?
如眼睛和眼鏡,晶狀體的自我調節(jié)。根據(jù)凸透鏡成像原理,演示實驗需要觀察眼鏡在看遠處和近處的物體時,為了使視網(wǎng)膜上呈清晰的像,晶狀體應該怎樣進行調解。有關的演示實驗主要圍繞如何使現(xiàn)象明顯這一問題進行。
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,即焦點。
引導學生觀察:(1)使透鏡變厚,觀察焦點的位置變化;(2)使透鏡變薄,觀察焦點的位置變化。
(二)發(fā)揮演示實驗的啟發(fā)性和遞進性
演示實驗本身就具有很強的啟發(fā)性,再加上教師的適當引導、暗示,更能促進學生思考、分析。如《瓶子吞蛋》可以這樣改進:把廣口瓶換成150ML的平底燒瓶,演示時把一端浸過酒精棉的鐵絲點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?這樣改進更有利于學生學習、思考。
(三)突破教學中的難點內容
對演示實驗的改進,可以幫助教師在教學過程中更好地突破某個難點。如九年級的重力勢能比較抽象,學生難以理解這一概念。我們可以使用器材:鐵架臺、定滑輪、鐵砝碼、光沫塑料一塊、同一型號鐵釘三根、細繩一根,進行裝置(如圖2),在《杠桿的應用》中說明菜販子如何通過在桿稱上做文章,達到贏利的目的。如果是通過杠桿平衡條件來分析,是非??菰锏模覀兝勉U筆、橡皮、細線做成一個簡易桿稱,再進行教學就容易多了。
總之,中學物理演示實驗有利于激發(fā)學生的學習興趣和求知欲望。它不僅提高了學生的感知效果,也易于觀察,能夠很好地揭示物理現(xiàn)象的本質。教師要充分重視演示實驗的作用,將演示與講解相結合,全面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和探究能力。
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