魯夢霞
摘 要:物理學是一門實驗型學科,實驗是其教學的重要組成部分,而課堂演示實驗更是必不可少。但是課堂演示實驗往往受多方面因素的影響,其有效性和顯著性明顯下降,本文就如何利用數(shù)碼設(shè)備提高課堂演示實驗顯著性提出了幾點看法。
關(guān)鍵詞:物理演示實驗;顯著性;方法
物理是一門實驗學科,實驗是物理不可或缺的部分,也是有效培養(yǎng)學生學習興趣和提出、分析、解決問題能力的重要手段。通過實驗過程的學習,學生對物理理論的生成會有一個更深刻的認識,對物理規(guī)律會有更進一步的理解,可以很好地培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。
新高考模式下,無論從學考角度看還是從選考角度看,無論是從教學時間看還是從教學任務(wù)看,物理學科的教學壓力都有所增加。在課時緊、任務(wù)艱巨的情況下,要兼顧好上課、講題與實驗,教師必須更好地利用課堂演示實驗。課堂演示實驗效果的好差,不僅取決于實驗的設(shè)計,也取決于展示實驗的方式?;谝陨纤鰻顩r,筆者就如何提高課堂演示實驗的顯著性談?wù)剮c自己的理由與建議,不足之處請同行批評指正。
一、演示實驗不夠顯著的原因
課堂演示實驗是物理教學的重要一環(huán),其明顯缺陷之一是演示效果不夠顯著,無法讓學生清楚地觀察到整個實驗過程。造成這個問題有兩個原因。其一,教室空間大,學生人數(shù)多,實驗儀器大小受限。若教師在講臺上做演示實驗而不借助其他多媒體工具,想得到預期的實驗效果是很困難的。雖然不少器材有演示專用型號,但演示效果依舊勉強。這會導致觀察實驗有困難的學生(尤其是坐在后排或側(cè)排的學生)對于演示實驗不感興趣或?qū)ζ湔鎸嵭援a(chǎn)生懷疑。而爭先恐后“搶”著看的學生又會影響課堂秩序,使得實驗淪為他們好奇貪玩的“西洋鏡”,造成課堂注意力分散。學生對實驗本身蘊含的知識難以理解和深入思考。其二,有些實驗的實驗時間極短,難以觀察。如研究平拋運動的豎直方向分運動是自由落體運動,要觀察從相同高度自由下落的小球與平拋的小球是否同時落地,由于小球運動很快,基本觀察不到,同時小球落地后要多次反彈,也很難用聽聲音去比較是否同時落地。
二、如何借助數(shù)碼設(shè)備提高演示實驗的顯著性
教學實驗現(xiàn)象明顯、可見度高才能更好地觸動學生的視覺,激發(fā)他們的學習興趣。所以,如何讓課堂演示實驗效果顯著,是一個值得思考的問題。
高中學校每個教室?guī)缀醵寂鋫淞穗娔X、攝像頭、投影儀,甚至條件好的學校還配有白板教室、錄播教室;教師自身也有手機、相機、DV機、Ipad等數(shù)碼產(chǎn)品。教師可以借助這些設(shè)備改善演示實驗呈現(xiàn)的效果。下面,筆者就如何利用數(shù)碼設(shè)備更好地展示高中物理課堂演示實驗效果提出幾點建議。
1.利用攝像頭把實驗現(xiàn)象現(xiàn)場直播到投影儀上
利用攝像頭把實驗現(xiàn)場直播到投影儀上,確保每個學生都可以觀察清楚,確保實驗結(jié)果的真實、可靠。如做電路實驗,要觀察電壓表或者電流表讀數(shù)時,只要用一個攝像頭對準電表的表盤,學生就可以在投影儀上清楚看到讀數(shù)變化,效果明顯比用演示電表好。只要攝像頭連接的數(shù)據(jù)線足夠長,攝像頭的放置位置選擇性也會很廣,擺放方便。
2.利用DV機等數(shù)碼設(shè)備放慢實驗速度
在一些演示實驗中,利用DV錄像有效放慢演示速度,必要時還可進行暫?;胤盘幚怼1热缭凇芭nD管實驗”中,抽掉空氣后,由于運動比較快,不易直觀觀察到羽毛和鐵球是否同時下落,這時教師可以用DV機記錄下實驗過程,隨后再放給學生看,讓學生能夠清楚看到實驗現(xiàn)象,更加信服。再如,“對比平拋運動豎直方向分運動是自由落體實驗”,教師可以用DV錄下整個實驗過程,然后請學生觀察放慢的錄像,甚至還可以每隔相同時間對視頻進行截圖,再對各張截圖進行比較和數(shù)據(jù)處理,達到鍛煉學生觀察與思考、歸納與總結(jié)的實際應(yīng)用能力。
3.利用手機拍照呈現(xiàn)器材細節(jié)或者通過連拍展示實驗現(xiàn)象
智能手機有強大清晰的拍照攝像功能,教師可以利用這些功能拍下實驗器材照片,然后加入PPT中展示給全班學生看。例如,教師可以借用手機給“描述平拋運動實驗軌跡”確定小球位置的可移動滑片拍照,再把照片展示給學生看,讓學生自己分析這個滑片的作用。在有些需要演示速度較慢的實驗中,教師也可以用手機連拍代替頻閃照片的方法呈現(xiàn)實驗效果。例如,研究氣墊導軌上的水平彈簧振子是一種簡諧運動,可以用手機連拍照片,把照片加入PPT中,然后請學生觀察照片,讀取各時刻照片中彈簧振子的位移,再請學生自己想辦法判斷該運動是否為簡諧運動。
隨著科技的不斷發(fā)展,數(shù)碼產(chǎn)品的日益普及,物理作為與科技最緊密相連的學科,更應(yīng)該發(fā)揮這些產(chǎn)品的優(yōu)勢為學科發(fā)展服務(wù),不僅可以輔助課堂演示實驗,還可以在其他方面挖掘其潛在的功用,真正做到盡其所能,揚其所長。
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