王雷
實驗是高中物理教學(xué)中非常重要的一個部分,在物理實驗課中學(xué)生可以通過對演示實驗的學(xué)習(xí)培養(yǎng)和提高自主創(chuàng)新能力,同時還能在探究的過程中培養(yǎng)科學(xué)精神。然而高中物理中許多演示實驗因為缺乏動手性,導(dǎo)致學(xué)生們興趣不是特別高,久而久之也就造成了學(xué)生們對實驗產(chǎn)生“看熱鬧”的心態(tài),為了幫助學(xué)生們能夠更好地了解實驗,教師可以采用創(chuàng)新實驗的方式,引導(dǎo)學(xué)生們體驗過程、強(qiáng)化理解并在此基礎(chǔ)上開闊視野,整體提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。
一、分解強(qiáng)化,體驗過程
高中物理課程中有許多演示實驗是為了驗證某一理論,而這些實驗往往側(cè)重于實驗的結(jié)果而忽略了實驗的過程,同樣的學(xué)生們對這些實驗的學(xué)習(xí)也僅僅在于對實驗結(jié)果的記憶,從而缺乏了對實驗的好奇和探究心理。為了激活學(xué)生們對于演示實驗的興趣,教師可以將演示實驗進(jìn)行分解,展示實驗過程,并設(shè)置一些小懸疑調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生們感受實驗的魅力。
比如,我在為學(xué)生們講解高中物理中《摩擦力》這一節(jié)時,我根據(jù)課本上的實驗演示進(jìn)行操作為學(xué)生們演示了摩擦力。首先,我將實驗中要用到的木板,彈簧測力計以及小木塊兒都放置好。然后,在實驗過程中逐漸緩慢增加拉力,使得彈簧測力計的示數(shù)逐漸增加,并在此過程中要求學(xué)生們仔細(xì)地觀察當(dāng)小木塊被拉動的時候彈簧測力計的示數(shù)。隨后,我在小木塊上逐個加了砝碼,并在開始實驗之前要求學(xué)生們考慮這次的拉力與上次是否一樣。同時我讓學(xué)生們自己進(jìn)行了操作,學(xué)生們積極主動的參與到了實驗中親身感受了靜摩擦力。隨后,我為學(xué)生們講解了靜摩擦力的確定方式,即:靜摩擦力有一個限值,其Fmax在數(shù)值上等于物品剛開始運動時的拉力,所以靜摩擦力F在0和Fmax之間,0 由此可見,采用分解強(qiáng)化的實驗教學(xué)方式不僅能夠有效地提高學(xué)生們對實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣,同時還能強(qiáng)化學(xué)生們對實驗結(jié)果的記憶,進(jìn)而提高學(xué)生們對于演示實驗的探究興趣。并且采用分解強(qiáng)化的方式還能更好地培養(yǎng)學(xué)生們的探究意識,增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)觀念。 二、提前解剖,做好鋪墊 有目的的探究是引導(dǎo)學(xué)生們主動學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,所以演示實驗的教學(xué)也要以學(xué)生的探究為核心進(jìn)行設(shè)計和教學(xué),這就要求高中物理教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,將實驗進(jìn)行深度的解剖并為實驗結(jié)論的得出做好鋪墊,然后再將實驗分層次地展示給學(xué)生們,引導(dǎo)學(xué)生們能夠?qū)訉由钊氲膶W(xué)習(xí)到實驗的核心,同時感受探究的樂趣。 比如,我在為學(xué)生們演示“壓縮氣體做功氣體內(nèi)能增加”的實驗時就采用了解剖實驗的方式,用打氣筒內(nèi)氣體內(nèi)能的變化引導(dǎo)學(xué)生們感受氣體做功。首先,我取出一個打氣筒,然后用打氣筒對籃球打氣,然后再不斷壓下活塞,之后讓學(xué)生用手觸摸打氣筒,感受打氣筒的溫度變化。學(xué)生們觸摸之后發(fā)現(xiàn)氣筒的溫度有明顯的升高。這時學(xué)生們表示:打氣筒溫度升高主要是因為摩擦。針對學(xué)生們的回答,我為學(xué)生們展開了下一個實驗:與第一次實驗相比打氣筒打氣的次數(shù)相同,但這次將打氣筒的出氣口敞開,即:空氣沒有被壓縮。此時,再次讓學(xué)生用手觸摸打氣筒,這次打氣筒的溫度沒有明顯的變化。結(jié)合兩次實驗的結(jié)果學(xué)生自然而然地得出結(jié)論:打氣筒溫度升高的主要原因并不是因為摩擦,而是在打氣的過程中壓縮氣體做功。通過前面一個鋪墊的實驗,學(xué)生清晰地區(qū)別了摩擦起熱和空氣做功。 由此可見,采用提前解剖的實驗教學(xué)方式不僅能夠有效地調(diào)動課堂教學(xué)氛圍,還能有效地發(fā)揮學(xué)生的主動性,引導(dǎo)學(xué)生們能夠自然而然得出結(jié)論,進(jìn)而有效地提高學(xué)生們對于知識點的掌握程度。 三、拓展延伸,開放視野 知識是一個整體,許多知識點之間都存在相似的地方,而且學(xué)生們對這些知識非常容易混淆。因此,為了幫助學(xué)生們清晰的學(xué)習(xí)物理知識,在高中物理的教學(xué)中教師可以將所學(xué)知識進(jìn)行合理的改動,并在課堂教學(xué)中為學(xué)生們拓展延伸,幫助學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)物理知識。 比如,我在為學(xué)生們講解高中物理《互感和自感》這部分內(nèi)容的時候,為了引導(dǎo)學(xué)生們正確的認(rèn)識“斷電自感現(xiàn)象”,同時避免學(xué)生得出:無論在任何情況下只要斷電時,燈都會瞬間變亮的結(jié)論,我在“斷電自感演示器”上進(jìn)行了拓寬演示,將原先實驗中線圈的電阻進(jìn)行了改動,使得線圈的電阻分別大于燈泡電阻;小于燈泡電阻;等于燈泡電阻。在這三種不同的情況下觀察斷電自感現(xiàn)象。學(xué)生們通過演示實驗等出結(jié)論:只有在線圈電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燈泡電阻的時候,燈泡才會瞬間變亮出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象。通過這次的演示實驗,學(xué)生們清晰地認(rèn)識到自感現(xiàn)象,同時還使得學(xué)生們培養(yǎng)了采用科學(xué)方法驗證結(jié)論的學(xué)習(xí)態(tài)度。 由此可見,采用拓展延伸實驗教學(xué)方式不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生們對本實驗的理解程度,同時還能提高學(xué)生們對知識的感性認(rèn)識,進(jìn)而促使學(xué)生們在今后的學(xué)習(xí)中能夠更好地構(gòu)建自己的知識體系,整體提高學(xué)生們物理學(xué)科素養(yǎng)。 總的來說,采用分解拓展等方式對演示實驗進(jìn)行教學(xué)不僅能夠有效地提高學(xué)生們的課堂參與度,進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生對知識的掌握程度。同時還能夠促使學(xué)生們在從實驗教學(xué)中感受學(xué)科的魅力,從而更好地提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。