賀海軍
多年教學(xué)實踐證明,無論是對物理教學(xué)內(nèi)容的理解還是對物理教學(xué)重難點(diǎn)的突破都離不開演示實驗,甚至對有些習(xí)題的解答,如果借助于演示實驗來進(jìn)行定性分析,然后再做定量探討,可達(dá)到趣味、直觀地讓學(xué)生理解和辨析物理概念,掌握和運(yùn)用物理知識解決實際問題.
然而,教材中所規(guī)定的實驗遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足物理課堂教學(xué)的需要.因此,為了讓學(xué)生學(xué)好、學(xué)活物理知識,并引導(dǎo)學(xué)生掌握物理學(xué)科的研究方法,教師除了應(yīng)完成教材中所規(guī)定的實驗外,還必須自制教具,設(shè)計一些隨堂實物演示實驗,來彌補(bǔ)這些不足,會收到很好的課堂教學(xué)效果!筆者把平時實踐經(jīng)驗撰寫成文,以饗廣大同仁!
1 用實物演示激發(fā)興趣,讓課堂教學(xué)活起來
興趣是最好的老師.實物演示可以有效的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,迅速調(diào)動他們學(xué)習(xí)物理的積極性.豐富的實物演示,神奇的演示現(xiàn)象,有助于學(xué)生保持旺盛的學(xué)習(xí)活力,主動參與到學(xué)習(xí)中去,使教學(xué)收到事半功倍的效果.比如,以“千人震”實驗引入“自感現(xiàn)象”教學(xué).教師首先問學(xué)生:兩手握在一節(jié)干電池兩端會有什么感覺?學(xué)生心里會充滿疑惑.然后,教師給出如圖1所示的電路圖.任意指定一位學(xué)生上臺,用兩只手接觸線圈的兩斷,閉合開關(guān)后,詢問學(xué)生是否有觸電的感覺,學(xué)生實驗后認(rèn)為無感覺.接著將開關(guān)斷開,隨即學(xué)生就驚奇地體驗到“觸電麻木”的滋味.[HJ1.6mm]隨后,讓兩個學(xué)生手拉手再試,都同時有觸電的感覺.學(xué)生會覺得這個現(xiàn)象太不可思議了,會很自然產(chǎn)生疑問:一節(jié)干電池的威力為什么會如此大呢?就在學(xué)生百思不得其解的時候,教師趁機(jī)引入新課:等我們學(xué)了自感現(xiàn)象,就能回答這個問題.很快引導(dǎo)學(xué)生把注意力集中到被研究的對象上了,讓課堂“活”了起來.
2 用實物演示創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生思維活起來
強(qiáng)烈的好奇心和旺盛的求知欲是引發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的動力和源泉.而實物演示能使物理現(xiàn)象在課堂中呈現(xiàn)出來,能極大地激發(fā)學(xué)生的思維欲望,促使學(xué)生去探究和思考,在置疑釋疑的過程中,既能豐富學(xué)生的知識又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力.比如,有這樣一個題目:某家用桶裝純凈水手壓式飲水器如圖2所示,在手連續(xù)穩(wěn)定的按壓下,出水速度為v,供水系統(tǒng)的效率為η,現(xiàn)測量出桶底到出水管之間的高度差H,出水口傾斜,其離出水管的高度差可忽略,出水口的橫截面積為S,水的密度為ρ,重力加速度為g,分析出水后,手連續(xù)穩(wěn)定按壓的功率.
對于這個問題,難點(diǎn)在于很多學(xué)生對手壓式飲水器構(gòu)造不熟悉,理解困難,而一時難以找到,就找了一個構(gòu)造類似的噴霧器,如圖2所示,通過實物觀察,打開研究內(nèi)部構(gòu)成,實際操作,學(xué)生便能夠很好的解決這個問題.
再比如:如圖3所示,A、B、C、D是真空中一正四面體的四個頂點(diǎn).現(xiàn)在在A、B兩點(diǎn)分別固定電量為+q、-q的兩個點(diǎn)電荷,試分析C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng).這個題目很多學(xué)生出錯,原因是他們認(rèn)為ABC和ABD是兩個平面,產(chǎn)生的場強(qiáng)方向不同.我就鼓勵學(xué)生取出一個三角板(如圖4),假定兩個等量異種點(diǎn)電荷分別固定在三角板底邊的兩個頂點(diǎn)上,并讓三角板繞底邊轉(zhuǎn)動,分析三角板頂點(diǎn)處的場強(qiáng),結(jié)果他們很快得出場強(qiáng)方向總是平行于底邊這個結(jié)論.
3 用實物演示立體展示,讓物理概念活起來
對于老師來講,物理概念的教學(xué)是物理教學(xué)過程中關(guān)鍵的一步.而有些物理概念較為抽象,使得老師在講解的時候無法令學(xué)生深入地理解,從而影響教學(xué)的效果.利用實物演示來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)概念的環(huán)境,展示物理現(xiàn)象和過程,輔助物理概念的講解,可化抽象為具體,在學(xué)生記憶中留下深刻的印象,讓物理概念“活”起來.比如“超重與失重”的教學(xué),學(xué)生在剛接觸這些概念的時候常常出現(xiàn)錯誤,可以借助器材演示.取一個勁度系數(shù)稍小的彈簧(如圖5),一個重物.把重物跟彈簧一端連起來,手拉彈簧的另一端,使整個裝置保持豎直狀態(tài).當(dāng)靜止時,彈簧有一個長度,此時彈簧彈力大小等于重力;然后加速向上運(yùn)動,觀察彈簧長度的變化情況,判斷出彈力大于重力,從而引導(dǎo)學(xué)生理解超重的概念;特別是學(xué)習(xí)“完全失重”這個概念時,學(xué)生更加陌生,除了給學(xué)生補(bǔ)充大量的實例外,還可以通過生活中的礦泉水瓶簡單地把這一現(xiàn)象演示出來.具體做法:去掉瓶蓋,在礦泉水瓶的底部打一個小孔,在瓶中裝滿水,讓瓶子靜止,看到水從小孔射出,讓瓶子從高處自由下落,小孔沒有水流出.通過實物的演示,這些概念便從無形中建立起來了.
4 用實物演示揭示本質(zhì),讓物理規(guī)律活起來
在規(guī)律課的教學(xué)中,通過教師的實物演示,一系列的探究實驗設(shè)計,向?qū)W生展示物理現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生層層深入地探究物理規(guī)律,來改變或修正自己的認(rèn)識,體會物理規(guī)律的形成過程,感受物理探究的奧秘,領(lǐng)略科學(xué)的魅力.比如在“楞次定律”第2課時的教學(xué)中,我做了如下設(shè)計:把一個靈敏電子秤放在水平桌面上,在電子秤上平行擺放兩根比較光滑的金屬導(dǎo)線,導(dǎo)線一端接靈敏電流計,另外一側(cè)放一個輕的小銅棒,構(gòu)成一個回路,取一個條形磁鐵從上面插向回路,如圖6所示.①此裝置可以根據(jù)電流表中指針的偏轉(zhuǎn)方向,知道電流的方向,從磁通量變化的角度理解“阻礙”的含義;②觀察小銅棒的運(yùn)動方向,從回路面積變化的角度理解“阻礙”的含義;③觀察電子秤的示數(shù)的變化情況,從受力的角度理解“阻礙”的含義.
5 用實物演示幫助學(xué)習(xí),讓問題解決活起來
“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).”學(xué)生在解決問題的時候,可以先根據(jù)所學(xué)的物理知識進(jìn)行分析,然后使用實物對結(jié)論進(jìn)行驗證,或者直接在解題過程中通過實物幫助分析問題,將會極大豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,不僅調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且使得學(xué)生對問題的理解更加透徹、深刻.
例如,利用如圖7裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象,a圖是點(diǎn)燃的酒精燈,b圖是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈,問:觀察到的條紋形狀?若將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),觀察到的干涉條紋是隨金屬圈旋轉(zhuǎn),還是干涉條紋保持原來的狀態(tài)不變?
對于這個問題,可以讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的薄膜干涉的知識去分析得出結(jié)論,然后課堂上實際把這個實驗操作下,讓學(xué)生感受到實實在在的理論與實踐的有機(jī)融合.同時還可以鼓勵學(xué)生改變實驗條件,譬如改變金屬絲圈的位置,在燈芯上撒些鹽等等,做進(jìn)一步探索.
再比如,磁場部分有很多這種問題:S為電子射線源能在圖示8所示紙面上360°范圍內(nèi)向各個方向發(fā)射速率相等的質(zhì)量為m、帶電-e的電子,MN是一塊足夠大的豎直擋板且與S的水平距離OS=L,擋板左側(cè)充滿垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,若磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,從S發(fā)射出的電子的速度為2eBL/m,則檔板上出現(xiàn)電子的范圍多大?
對于這個題目,除了一般方法外,可以制作一個如圖9所示的裝置,直線部分代表粒子速度方向,圓表示粒子對應(yīng)運(yùn)動的圓周,結(jié)點(diǎn)為活的,可以根據(jù)需要改變圓的半徑,用這個裝置來解決這個動態(tài)圓問題,將變得非常輕松.
“瓶瓶罐罐做實驗,拼拼湊湊搞研究.”用隨堂演示實驗來激活物理課堂教學(xué).我們一線教師要掌握一些改進(jìn)、改裝實驗和自制教具的方法,開發(fā)利用生活用品服務(wù)教學(xué)的思路,利用身邊隨手可得的紙、筆或者塑料瓶等用品作為實驗器材,開展一些操作簡單、效果明顯的隨堂小演示,讓物理課堂充滿“觀物思理”靈活氛圍.