江蘇省南通田家炳中學(xué)(226001)

楊 驥●

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有效引導(dǎo)，讓演示實(shí)驗(yàn)散發(fā)“探究氣息”

江蘇省南通田家炳中學(xué)(226001)

楊 驥●

演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)能達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生走向正確的學(xué)習(xí)方向的目的.教師可以通過預(yù)設(shè)清晰目標(biāo)、整合信息技術(shù)、學(xué)生動手參與和關(guān)注過程細(xì)節(jié)等方式讓學(xué)生了解演示實(shí)驗(yàn)的各種原理，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃急婺芰?

高中物理；演示實(shí)驗(yàn)；有效引導(dǎo)

高中物理的課本編排中，包含了很多的演示實(shí)驗(yàn).演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)是教師教學(xué)目的的一種體現(xiàn)，通過合理的課程設(shè)置，達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生走向正確的學(xué)習(xí)方向的目的.在多種教學(xué)情境下了解演示實(shí)驗(yàn)的各種原理，在動手實(shí)踐中樹立自我的主體意識，并在對實(shí)驗(yàn)的反思總結(jié)中形成自己的知識經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建自己的知識系統(tǒng).

一、預(yù)設(shè)清晰目標(biāo)，“演示”要有方向

對任意一個演示實(shí)驗(yàn)來講，都有著明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中的解讀，事先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的學(xué)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析，在腦海中建立對于實(shí)驗(yàn)的初步印象，這樣才能在一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)將實(shí)驗(yàn)較為輕松地進(jìn)行下去，而學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中才能領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)的精神和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)合理性.

如在進(jìn)行“加速度和力以及質(zhì)量的關(guān)系”的探究教學(xué)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，題目即是實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，非常清晰.教師首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)大綱的設(shè)定：實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法，即保證質(zhì)量不變的情況下，分析加速度與合外力的關(guān)系；保證合外力不變，分析加速度與質(zhì)量的關(guān)系.設(shè)計(jì)要點(diǎn)：若是要測得小車的加速度，則需先測得哪些量？即位移s及所耗時(shí)間t.加速度的測算方法可以采用氣墊導(dǎo)軌以及光電計(jì)時(shí)的實(shí)驗(yàn)方法，然后實(shí)際的實(shí)驗(yàn)過程在實(shí)驗(yàn)課完成.

各種實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是不一樣的，有的是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，有的是開放性實(shí)驗(yàn)，有的是探索性實(shí)驗(yàn)，有的是改進(jìn)型實(shí)驗(yàn)等，對于不同的實(shí)驗(yàn)要采取不同的學(xué)習(xí)方法和不同的演示方法，一概而論是沒有教學(xué)效果的.

二、整合信息技術(shù)，“演示”要有容量

計(jì)算機(jī)作為現(xiàn)代信息前沿的所在地與發(fā)展地，存在著無數(shù)的教學(xué)資源與教學(xué)設(shè)計(jì)可供借鑒.在應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示的過程中，要注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識的學(xué)習(xí)，利用多媒體的信息容量大的優(yōu)勢，為學(xué)生提供翔實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或是詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)演示，或者相關(guān)的資源簡要介紹.

如在進(jìn)行質(zhì)點(diǎn)振動的圖像實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，課本中提供了相關(guān)的設(shè)計(jì)方案，即沙擺實(shí)驗(yàn)，一根細(xì)繩把一個沙袋吊在空中，讓其在y方向做自由擺動的同時(shí)在x方向上作勻速的展開運(yùn)動，這個實(shí)驗(yàn)描繪出了沙擺做正弦運(yùn)動的軌跡.但是實(shí)驗(yàn)明顯地存在以下不足：一是沙擺的y方向擺動并不是理想狀態(tài)，能量會衰減，然后減小至零；二是x方向的運(yùn)動很難控制勻速運(yùn)動.若是采用Flash來進(jìn)行演示的話，就可以克服這些困難，完美的呈現(xiàn)理想狀態(tài)了.

三、學(xué)生動手參與，“演示”要有主體

對于物理教學(xué)來講，學(xué)生始終都是教學(xué)中最需要關(guān)心的對象和關(guān)注的主體.教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中，可以將某些實(shí)驗(yàn)定為學(xué)生參與的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)發(fā)生的過程，對物理現(xiàn)象、規(guī)律、公式定理等在自己動手的過程中進(jìn)行體會，在自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程中，深化自己對于已有知識的認(rèn)識.

如在進(jìn)行“平行板電容器電容大小因素”的實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的自主完成.學(xué)生在掌握靜電計(jì)這一重要的測量工具的測量原理后，可以開展對與電容大小的影響因素的探究：(1)保持Q和d不變，改變兩板的正對面積S，觀察U的變化進(jìn)而判斷C的變化；(2)保持Q和S不變，改變兩板距離d，觀察U的變化進(jìn)而判斷C的變化；(3)保持Q、d和S不變，加上電介質(zhì)，觀察U的變化進(jìn)而判斷C的變化.

四、關(guān)注過程細(xì)節(jié)，“演示”要有思考

演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是很多優(yōu)秀教師的教學(xué)結(jié)晶.教師在教學(xué)引導(dǎo)的過程中，要讓學(xué)生保持關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程細(xì)節(jié)的習(xí)慣，尤其是對于實(shí)驗(yàn)中的重要步驟，要牢牢記憶并理解，分析為什么要設(shè)置如此的實(shí)驗(yàn)步驟等問題，激發(fā)學(xué)生的探索欲.

如圖所示來看關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)的考察：與鋅板連接的靜電計(jì)被紫外燈照射后，關(guān)燈，指針保持一定的偏角，(1)一個帶負(fù)電的金屬球與鋅板接觸后，指針偏角如何變化？(2)指針歸零后，再以同強(qiáng)度鈉光進(jìn)行照射，指針無變化，若用強(qiáng)度更大的紅外線進(jìn)行照射的話，指針會有偏轉(zhuǎn)嗎？

分析如下：(1)紫外光照射的情況下，光電效應(yīng)使得部分電子飛離鋅板，帶正電的鋅板會接受部分指針電子，故而，指針會變成帶正電.燈滅，指針帶正電.然而帶負(fù)電的靜電小球會中和正電荷，指針偏轉(zhuǎn)變小.(2)鈉光是黃色的，從光線的頻率來看的話，黃光的頻率大于紅外線的頻率，若鈉光不起作用的話，紅外線也是無法起作用的，指針不會偏轉(zhuǎn).這種題目考察的就是對于課本實(shí)驗(yàn)的變相考察，內(nèi)容即是對于光電效應(yīng)細(xì)節(jié)的探究和理解.

總之，教師對于學(xué)生的有效課堂引導(dǎo)，能夠帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)物理世界，走進(jìn)物理規(guī)律的內(nèi)在，走進(jìn)現(xiàn)代的技術(shù)對于物理規(guī)律的重現(xiàn)，走向獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)探索之路，走向?qū)τ谖锢磉^程細(xì)節(jié)的思考之路，培養(yǎng)具有勇敢的創(chuàng)新能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃急婺芰Φ膶W(xué)生.

[1]朱臻.探究式物理學(xué)隨堂實(shí)驗(yàn)中信息技術(shù)的應(yīng)用研究[D].上海師范大學(xué),2006.

[2]吳金龍.驗(yàn)證牛頓第二定律的三類實(shí)驗(yàn)對比[J].中學(xué)物理(高中版),2013(2).

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