邱燕燁 江蘇省蘇州市吳中區(qū)臨湖第一中學
物理學是以實驗為基礎的科學,實驗是進行科學探究的重要方式。利用實驗來教學,既能激發(fā)學生的學習興趣,引導學生積極主動的參與學習過程,在這過程中將熱愛科學、尊重事實的精神滲透給學生,并鍛煉學生的觀察、合作、動手和創(chuàng)新能力。
例如在九年級下冊,電磁轉換這一章,內容很抽象,磁場看不見、摸不著,到了學習《磁場對電流的作用 電動機》這一節(jié),電流又是看不見的,對于學生而言就更加抽象了,而且本節(jié)內容側重于原理性的知識更多,較為單調,所以對于學生來講這是一個學習過程中的難點。在平時課程中要講清這個知識點是很考驗一個教師的基本功的,其次,學生理解有了困難之后,如果又沒有能夠吸引他注意力的環(huán)節(jié),很容易讓學生產生挫敗感,以至于放棄探究。
所以在本課題引入時,我利用了一個對于學生而言較為新穎的實驗——電磁火車。
用較粗的銅線繞成“隧道”,“隧道”的內徑要比電池外徑稍大些,將強磁體吸在電池兩極(注意磁極要同名磁極相對,即中間如果沒有電池,兩邊的磁鐵會相互排斥)。
在磁場力的作用下,電池小車就能沿著“隧道”跑起來了。如果將“隧道”兩頭對接,小車就能不斷來回跑動了。
本實驗的具體原理不需要學生掌握,本實驗的目的在于希望能利用這個學生沒有見過的現象,來牢牢抓住學生的注意力。在課堂上學生看到如此簡易的元件制成的小車真的跑起來了,都覺得不可思議!這時再從生活中同學們熟悉的玩具中的電動機來引入,因為學生產生了興趣就會積極主動的去學習,才能激發(fā)他們的求知欲。正所謂磨刀不誤砍柴工,一個好的課程引入能讓老師事半功倍。連著名物理學家楊振寧都曾經說過:成功的真正秘訣是興趣。
1.要探究電動機的原理,對學生而言太復雜了,首先要探究磁場對通電直導線的作用,再過渡到對通電線圈的作用,這樣能分散教學的難點,讓學生易于理解和接受。所以在課程安排中,下一個環(huán)節(jié)就是讓學生跟著課本,觀察磁場對通電直導線的作用了。
如果直接將結論告訴學生,或者只是按書本做一組演示實驗,就要求學生記住一個這么抽象的概念與結論,在心理上,學生必定會產生一定的排斥。但是親身經歷實驗、由學生自己總結出來的結論,一定能讓學生記憶深刻!
給學生提供一個用導線連接并自由懸掛起來的直導體,并置于磁場中。利用懸掛著的導體,效果比以前導體放在水平軌道上效果好,導體無需克服摩擦力,轉動非常明顯,便于學生操作與觀察。
2.有了磁場對通電直導線有力的作用這一知識作為鋪墊,對探究磁場對通電線圈的作用就輕松了不少,這樣的安排由簡入深,也符合初中生的認知特點。
在此環(huán)節(jié)中,利用兩端絕緣漆全部刮去的線圈,放入磁場做演示實驗,而不是對著書本將實驗、背結論,而是讓學生親身觀察線圈的轉動,雖然不是每個學生都動手實驗,但親眼看見的實驗現象,對學生而言也是印象深刻的。而且此實驗,學生一定會認為線圈連續(xù)轉動起來,但實驗現象卻是線圈來回擺動,最終停止,與學生的固有知識相沖突、猜想與實驗現象截然不同,也引起了學生的好奇,激發(fā)他們想探究這一問題的欲望。
為了解釋這一現象,就要分析通電線圈在磁場中,處于不同位置時的受力情況,在分析中發(fā)現線圈最終靜止在平衡位置。讓學生明白,在電動機中如果沒有換向器,是不能連續(xù)轉動的。而為了解決這一問題,就要引入換向器了。這樣的安排,不僅考慮了它們之間在知識上的聯(lián)系,而且還考慮到了學生的認知水平與認知規(guī)律,力求由淺入深、循序漸進,這樣才能克服這一章節(jié)中的難點。
新課進行到第二部分,容量很大,不少學生對于電動機的概念、工作原理有了一定的了解了,但是經過對通電線圈受力分析的過程,內容較多、較難,從心理學上來說,學生的興趣開始慢慢減弱,主動參與的積極性也降低了,這時又需要能調動學生情緒的環(huán)節(jié)了,所以在這里安排了學生進行簡易電動機的DIY 制作。將強磁吸在電池一端,導線繞成各種自己喜歡的形狀,一端連接在電池正極、一端連接在電池負極,如此就能制成最簡易的電動機了。
課堂上給學生準備了銅導線、強磁體、干電池,利用多媒體展示簡易電動機的制作視頻,讓學生根據視頻中的方法,自己也動手做一個。頓時氣氛就活躍了,看完視頻學生紛紛開始動手,速度快的5 分鐘內就能完成,速度慢的小組則在課后完成,這也算是將物理課延伸到課外的一種形式了。
“一首詩應該始于歡樂終于智慧?!边@句話對于物理教學同樣適用?!笆加跉g樂”,初二上學期的物理教材中,有大量的、具體的、有趣的物理現象,內容充滿了吸引力,使人流連忘返,教材這樣安排我想就是為了激發(fā)學生學習物理的興趣和熱情。然而在實際的教學中,隨著課程難度的增加,如果還是以傳統(tǒng)的教學方式,甚至是講實驗、背結論的方式,必定會使課堂氣氛越來越沉悶,也會使學生的熱情和興趣會與日消退?!敖K于智慧”,通過實驗活動,使學生習得知識和技能的同時,體驗到探究的樂趣,親歷概念、結論的建立過程,這樣得到的知識,學生一定理解的更深刻。
物理學本就是以實驗為基礎的科學,利用實驗來教學,既能激發(fā)學生的學習興趣,引導學生積極主動的參與學習過程,在這過程中將熱愛科學、尊重事實的精神滲透給學生,也鍛煉了學生的觀察、合作、動手和創(chuàng)新能力。
雖然學生實驗可能會耗費不少課堂時間,但其實這樣的課堂最終還是能提高課堂效率的。所以在今后的教學中,我們應該注重物理實驗,正確的認識它、對待它,在實驗中力求寓教于樂。