閻盛豪
(桂林市德智外國(guó)語(yǔ)學(xué)校,廣西 桂林 541000)
近年來(lái),隨著中學(xué)物理教學(xué)改革的推進(jìn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)越發(fā)得到重視并彰顯出優(yōu)勢(shì),但是由于應(yīng)試教育的壓力、實(shí)驗(yàn)條件的制約等問(wèn)題,物理演示小實(shí)驗(yàn)教學(xué)在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中依然是一個(gè)突出的薄弱環(huán)節(jié)。一項(xiàng)由國(guó)家教委教學(xué)儀器研究所對(duì)北京等十省市中小學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ恼{(diào)查,結(jié)果顯示:中學(xué)生對(duì)物理課堂實(shí)驗(yàn)的參與度不高,能夠經(jīng)常親自參與課堂實(shí)驗(yàn)的只有36%。再次,中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ρ容^差,能簡(jiǎn)單操作,但思路十分狹窄,在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)幾乎不考慮實(shí)際的可能性。最后,學(xué)生對(duì)課堂小實(shí)驗(yàn)的看法是:認(rèn)為“有趣,課后也想試做”的占53.4%,表示“既然沒(méi)有更精密的儀器”小實(shí)驗(yàn)也可以“湊合”的占25.9%,只有4.7%的學(xué)生明確表示“不喜歡”小實(shí)驗(yàn),因?yàn)樗@得“太幼稚”。
(一)簡(jiǎn)易小實(shí)驗(yàn)可以作為對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)的一種有效補(bǔ)充方式:一些缺乏精細(xì)器材的物理實(shí)驗(yàn)可以用小實(shí)驗(yàn)演示代替:例如沒(méi)有縱波演示儀,可以用塑料拉環(huán)玩具代替,沒(méi)有反沖演示儀,可以用摩絲罐或者氣體打火機(jī)代替等等。一些不易觀察、效果不明顯的實(shí)驗(yàn)也可以用易于觀察、效果明顯的物理小實(shí)驗(yàn)代替:例如在薄膜干涉演示實(shí)驗(yàn)中,要求環(huán)境亮度不能太高,同時(shí)觀察的人數(shù)不能太多,導(dǎo)致大部分學(xué)生看不清實(shí)驗(yàn)情形,而把它改成用紙杯和洗滌劑液配合的小實(shí)驗(yàn),直接在自然光下分組觀察,則效果更好。
(二)簡(jiǎn)易小實(shí)驗(yàn)有利于減少學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的神秘感和陌生感:當(dāng)前高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)于正規(guī),而課外小實(shí)驗(yàn)由于缺乏系統(tǒng)安排也形同虛設(shè),導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了神秘感和陌生感,讓學(xué)生誤以為只有在實(shí)驗(yàn)室和課堂上,用精密的特定儀器才能做物理實(shí)驗(yàn)。使用日常物品所做的簡(jiǎn)易小實(shí)驗(yàn)無(wú)疑可以打破學(xué)生的慣性思維,使學(xué)生能夠在自己的日常生活中主動(dòng)去探究,從而拉近物理學(xué)與學(xué)生生活的距離,減少學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的神秘感、陌生感。
(一)用干電池演示電流熱效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)材料:1.5V干電池一節(jié),口香糖外包裝紙,面巾紙一小條,剪刀。
實(shí)驗(yàn)步驟:1.將口香糖外包裝紙取1cm寬左右,如圖1所示;2.將包裝紙導(dǎo)電面向外對(duì)折,然后再橫著對(duì)折,如圖2所示;3.用剪刀剪成如圖3形狀(注意中間細(xì)處寬度要接近),如圖3所示;4.展開(kāi)形成兩側(cè)寬中間窄的形狀,如圖4所示;5.在中間部分纏上少量面巾紙條,繞三到四圈,如圖5所示。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:用手拿著兩側(cè)直接連接到干電池正負(fù)極兩側(cè),就會(huì)看到面巾紙冒煙,然后燃燒起來(lái),如圖6所示。
實(shí)驗(yàn)原理,口香糖紙一側(cè)鍍有錫箔,將中間位置剪切得窄一點(diǎn)是為了增加電阻,根據(jù)電阻定律和焦耳定律可知,在電流一定的情況下,電阻越大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多,當(dāng)溫度達(dá)到面巾紙的燃點(diǎn)時(shí),便燃燒起來(lái)。
(二)用鋁板演示電磁阻尼現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)材料:4cm*2cm*30cm的鋁板兩塊,橫截面半徑為1cm,高度為1cm的銣鐵硼強(qiáng)圓柱形強(qiáng)磁鐵。
實(shí)驗(yàn)步驟:將兩個(gè)鋁板豎直放置,在距離鋁板較遠(yuǎn)處,從上方靜止釋放磁鐵會(huì)迅速落到桌面上,磁鐵做自由落體運(yùn)動(dòng),然后將圓柱形磁鐵從兩塊鋁板中間上方放入,磁鐵就會(huì)緩慢下降。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:當(dāng)磁鐵從鋁板中間靜止釋放,磁鐵的下降會(huì)明顯減慢。
實(shí)驗(yàn)原理:圓柱形強(qiáng)磁鐵在自由落體過(guò)程中引起了鋁板內(nèi)部的磁通量變化,在鋁板內(nèi)部激發(fā)出感應(yīng)電流,感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙原來(lái)磁場(chǎng)磁通量的變化,對(duì)磁鐵與鋁板之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)起到阻礙作用。
由此可見(jiàn),與傳統(tǒng)演示教學(xué)相比,演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)形式和教學(xué)組織上都發(fā)生了深刻變化。教師在高中物理教學(xué)中要有意識(shí)的融入演示小實(shí)驗(yàn),以幫助學(xué)生深化對(duì)理論知識(shí)的理解。相信在基礎(chǔ)教育課程改革的不斷推進(jìn)中,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)會(huì)更加合理、完善。