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        中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)淺談

        2018-11-07 04:53:46郭大偉黃莉萍
        課程教育研究 2018年25期
        關(guān)鍵詞:課堂實(shí)驗(yàn)中學(xué)物理

        郭大偉 黃莉萍

        【摘要】物理演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段,是課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分。筆者針對多年的物理教學(xué),總結(jié)了三種可以提高演示實(shí)驗(yàn)效果的手段,使學(xué)生更有邏輯地理解物理規(guī)律和概念。

        【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 課堂實(shí)驗(yàn) 演示教學(xué)

        【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2018)25-0179-01

        物理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究目的,運(yùn)用設(shè)備和儀器,人為模擬某種自然過程,使之按照預(yù)期進(jìn)程發(fā)生、發(fā)展,排除干擾的條件和變量,探究過程變化的科學(xué)活動。在中學(xué)階段,物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)、重要內(nèi)容和重要手段,在教學(xué)中具有重要的地位和作用。

        課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)不論從功能來說還是從形式來講有很多種分類,可以配合不同的教學(xué)模式。但實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的物理過程與現(xiàn)象,均是由觀察者感知得到的一定的物理表象,即感性的形象的初識,再經(jīng)過由淺入深的思維加工(即抽象)方可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在中學(xué)階段絕大部分情況下,不同的物理規(guī)律對應(yīng)不同的演示實(shí)驗(yàn),沒有固定的演示模式,但考慮到教學(xué)內(nèi)容的需要和學(xué)生的心理特點(diǎn),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和講演時,應(yīng)做到便于實(shí)驗(yàn)者(老師)順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向?qū)嶒?yàn)觀察者清楚、全面地講解,便于觀察者(學(xué)生)認(rèn)真的觀察并思考。筆者從多年的課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié)認(rèn)為,在實(shí)際教學(xué)中若將以下幾個因素綜合起來考慮,不僅提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,還能充分體現(xiàn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)對提高學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特作用。

        一、配合詳細(xì)的講解

        在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時,演示與講解的協(xié)調(diào)十分關(guān)鍵。要將學(xué)生的思維引入教師設(shè)計的軌道上,僅有實(shí)驗(yàn)操作是不夠的,還須配以生動的講解和由淺入深的引領(lǐng)。比如在“利用庫倫扭秤判定電荷間作用規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時,要給學(xué)生解釋清楚儀器細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)及操作步驟。

        如圖1,在細(xì)銀絲下懸掛一根絕緣棒,棒的一端是一個帶電小球A,另一端是一個不帶電小球P,P與A保持平衡。為了研究帶電體之間的作用力,把另一個帶電金屬球B插入容器并使它靠近球A時,A和B之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)動懸絲上端的懸鈕,使小球A回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系已事先校準(zhǔn)、標(biāo)定,則由旋鈕上指針轉(zhuǎn)過的角度讀數(shù)和已知的秤桿長度,可知在此距離下A、B之間的作用力。

        二、直觀生動的現(xiàn)象

        在講解電場中有關(guān)“電容”這一概念時,如果僅從理論上推導(dǎo)電容器的充電放電本領(lǐng),難免較為抽象。教學(xué)中通常用發(fā)光二極管或電流表進(jìn)行定性的演示,很難說明電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。筆者設(shè)計了一種用雙石英鐘演示電容器充放電的儀器,效果較好。如圖2所示:

        1.石英鐘

        2.雙刀雙擲開關(guān)

        3.演示板

        4.干電池

        5.電容器

        石英鐘工作電流大約100μA,頻率穩(wěn)定。接干電池充滿電后,在放電過程中電路產(chǎn)生短暫的電流,可驅(qū)動石英鐘運(yùn)行較長時間(約幾十秒),進(jìn)而放慢、放大了電容器充放電的現(xiàn)象。石英鐘具有計時功能,放電結(jié)束后,指針會停下來指向一個刻度。通過對比指針走動的時間便可以大致判斷電容器容納電荷本領(lǐng)的大小。

        三、通俗恰當(dāng)?shù)谋扔?/p>

        有些實(shí)驗(yàn)就其操作步驟來說沒有什么不妥之處,學(xué)生對其卻不易理解,甚至產(chǎn)生錯覺,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果似懂非懂,似信非信。教師應(yīng)該針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察和思維上的難點(diǎn)進(jìn)行通俗恰當(dāng)?shù)谋扔?,確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

        在“彈力”這部分教材中寫到,任何物體受到力都要發(fā)生形變,言外之意是只有不易觀察的,沒有不發(fā)生形變的。為了將不易觀察的現(xiàn)象觀察到,我們可以采用放大思想。如圖所示:

        將橢圓底玻璃瓶中裝滿紅色水,像圖3那樣用手?jǐn)D壓玻璃瓶,可以看到玻璃管中的液面會升高,像圖4那樣擠壓玻璃瓶,液面會下降,這樣便排除了液體熱漲冷縮的錯覺。除此之外還可輔以生活中的實(shí)例來進(jìn)行類比:如圖5,牙膏筒的截面可以近似看作一個橢圓,教師引導(dǎo)學(xué)生分析“擠出”牙膏和“回收”牙膏的用力方式是否一樣。通過這個恰當(dāng)?shù)谋扔?,學(xué)生自然相信 液面上升、下降是由于受力形變所導(dǎo)致。

        演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序沒有固定的模式,在研究與設(shè)計演示實(shí)驗(yàn)時,切不能教條般地套用一種模式,應(yīng)該實(shí)事求是,靈活生動地將現(xiàn)象和規(guī)律連起來,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,富有邏輯性地得出結(jié)論。

        參考文獻(xiàn):

        [1]陶洪.物理實(shí)驗(yàn)論[M].廣西教育出版社,1996.144-150

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