1高中物理演示實驗教學(xué)

在高中物理課堂上，由于物理學(xué)科的特點，教師必須經(jīng)常在課堂上為學(xué)生做各種各樣的演示實驗.課堂上，教師展現(xiàn)鮮活直觀的物理實驗現(xiàn)象，既可以促進(jìn)學(xué)生更好地理解和掌握物理概念和物理規(guī)律，也可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力.高中物理教學(xué)實踐表明，成功的演示實驗?zāi)軌蛘故窘處煹慕虒W(xué)藝術(shù)，化枯燥為生動、化抽象為具體，使課堂教學(xué)生動而充滿樂趣.這是一種深受學(xué)生歡迎的高中物理課堂教學(xué)方式，形式靈活、功能多樣，適宜于引入鞏固、復(fù)習(xí)、習(xí)題等各個環(huán)節(jié).

教師是演示實驗的主要操作者，也是學(xué)生觀察與分析實驗現(xiàn)象的重要引導(dǎo)者.教師通過精心安排演示實驗的教學(xué)過程，保證演示實驗教學(xué)活動取得良好的教學(xué)效果.高中物理演示實驗教學(xué)的程序一般分為以下三個環(huán)節(jié)：

1. 1 預(yù)備

向?qū)W生說明演示實驗的目的，介紹實驗所用的儀器、設(shè)備及實驗的原理，安裝好實驗裝置.這一教學(xué)環(huán)節(jié)的目的是讓學(xué)生了解將要觀察的對象，避免觀察時疏漏實驗的關(guān)鍵信息，使學(xué)生在實驗過程中能獲取詳細(xì)準(zhǔn)確的感性認(rèn)識，為后面的分析和研究問題奠定基礎(chǔ).

1. 2 操作演示與說明

教師在課堂上操作演示實驗時，要注意引導(dǎo)學(xué)生共同分析探討，同時要根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定引

導(dǎo)的時機和方法.例如，若物理現(xiàn)象新奇直觀，可以先演示后分析，以便更好地調(diào)動學(xué)生的興趣.這是演示實驗的中心環(huán)節(jié).

1.3 歸納和總結(jié)

歸納和總結(jié)是演示實驗的重要環(huán)節(jié).在實驗結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對實驗過程進(jìn)行總結(jié)，對觀察到的實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析比較、抽象概括、歸納演繹及判斷推理，從而尋找規(guī)律，強化學(xué)生觀察到的實驗現(xiàn)象和過程的理解；在學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論.同時，教師還要引導(dǎo)學(xué)生用這些結(jié)論分析實驗，讓學(xué)生在探索實踐中獲取知識、運用知識，提高分析和解決問題的能力.

2高中物理分組實驗教學(xué)

高中物理分組實驗的教學(xué)目的為：使學(xué)生掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和正確的使用方法，學(xué)會正確進(jìn)行觀察、測量和記錄數(shù)據(jù)等基本實驗操作；了解誤差的概念，并學(xué)會初步分析和處理實驗數(shù)據(jù)；學(xué)會寫實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生實驗技能及自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣和能力.

高中物理分組實驗教學(xué)的程序和要求如下：

2. 1 準(zhǔn)備階段

教師要完成對實驗器材的檢查工作，做好實驗前的組織教學(xué)工作.另外，教師要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)實驗所需要的理論知識，認(rèn)真閱讀實驗教材，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考實驗原理，突破實驗的難點，建立可行的實驗方案.學(xué)生要明確實驗?zāi)康?，理解實驗原理、方法、步驟，了解儀器的性能、使用方法和注意事項，做好實驗操作與記錄準(zhǔn)備.

2.2 操作階段

學(xué)生根據(jù)所設(shè)計的實驗方法，正確安裝和調(diào)試實驗儀器、排除實驗故障、控制實驗條件、觀察測量、記錄數(shù)據(jù)，并在實驗結(jié)束后整理好實驗儀器.教師要進(jìn)行巡視，指導(dǎo)學(xué)生遵守實驗的操作規(guī)范.當(dāng)學(xué)生在實驗中遇到困難時，教師要給予適當(dāng)?shù)膯l(fā)與點撥，使學(xué)生順利進(jìn)行實驗，減少實驗誤差，避免實驗事故的發(fā)生.

實驗操作階段一般包括三個環(huán)節(jié)，儀器安裝調(diào) 試環(huán)節(jié)、實驗操作和觀察記錄環(huán)節(jié)、拆除及整理實驗 儀器環(huán)節(jié).

2.3 總結(jié)階段

在學(xué)生完成實驗操作之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行總結(jié)，啟發(fā)學(xué)生選擇恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法，

需要注意的是，學(xué)生分組實驗是以學(xué)生活動為主的實驗，教師不能安排過于詳細(xì)、過于具體的講授活動，要創(chuàng)造一個讓學(xué)生有充分動手、動腦機會的實驗環(huán)境.實驗課上應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生有更多的主動權(quán)，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動探索問題，讓他們自己設(shè)計實驗，選配儀器，進(jìn)行簡單的故障排除、數(shù)據(jù)處理和分析，從而逐步培養(yǎng)學(xué)生的探究實驗?zāi)芰?

3教師演示、學(xué)生觀察的教學(xué)方法

教師演示、學(xué)生觀察的教學(xué)方法包括直接演示教學(xué)方法、對比演示教學(xué)方法和模擬演示教學(xué)方法.

3.1 直接演示教學(xué)方法

這種教學(xué)方法中的實驗現(xiàn)象直觀明了，易于被學(xué)生接受，因此教學(xué)時教師不需要轉(zhuǎn)彎抹角.例如，在演示磁場對運動電荷作用力的實驗中，當(dāng)蹄形磁鐵的N極在外、S極在內(nèi)(相對于紙面)，從上往下靠近陰極射線管的電子束時，只見電子束向下偏轉(zhuǎn).學(xué)生在教師啟發(fā)下得出兩點結(jié)論：一是磁場對運動電荷有力的作用；二是電子偏轉(zhuǎn)方向遵循一定的規(guī)律.可借鑒安培力方向的判斷方法來分析，從而發(fā)現(xiàn)判斷洛倫茲力的方向可利用左手定則.

3.2 對比演示教學(xué)方法

對比演示教學(xué)方法是教師利用同一演示內(nèi)容的兩個不同部分進(jìn)行對比，或?qū)蓚€演示過程進(jìn)行對照，從而找出其對應(yīng)規(guī)律的方法.這種方法是在單獨的實驗內(nèi)容無法直接觀察、演示現(xiàn)象或效果不明顯的情況下所采用的.

例如在演示自感現(xiàn)象時，如果把一個感應(yīng)線圈和一只燈泡與電源、開關(guān)串聯(lián)在一起，那么在閉合開關(guān)時，燈泡慢慢亮起來的效果會因缺乏對比而無法使學(xué)生看到有什么特別之處.這時，如果把這個感應(yīng)線圈和一只燈泡連接成一個支路，將另一只相同規(guī)格的燈泡與滑動變阻器連接成另一個支路，那么在閉合干路的開關(guān)時，學(xué)生就能看到兩只燈泡亮度變化具有明顯的區(qū)別，由此得出感應(yīng)線圈發(fā)生了自感現(xiàn)象、產(chǎn)生了自感電動勢的結(jié)論.

3.3模擬演示教學(xué)方法

模擬演示教學(xué)方法就是模擬演示某一物理現(xiàn)象或規(guī)律的方法.物理學(xué)科涉及的自然現(xiàn)象是廣泛的，一些物理現(xiàn)象的感性認(rèn)識對揭示物理規(guī)律起著很好的作用.在教學(xué)中必須創(chuàng)造這樣的環(huán)境，而這只能通過模擬實驗來實現(xiàn)，

常見的模擬實驗有模擬多普勒效應(yīng)、海市蜃樓、布朗運動等.例如，在模擬多普勒效應(yīng)中，教師將一個擴(kuò)音機由遠(yuǎn)及近地靠近轉(zhuǎn)動的皮帶輪，再遠(yuǎn)離皮帶輪，提醒學(xué)生注意認(rèn)真傾聽，聽聽聲音除音量大小以外的變化.通過認(rèn)真傾聽，學(xué)生可以聽到擴(kuò)音機靠近皮帶輪時音調(diào)變高、遠(yuǎn)離皮帶輪時音調(diào)變低.由此啟發(fā)學(xué)生明白這就是多普勒效應(yīng).

演示實驗還有其他特殊的教學(xué)方法，如氣墊法、頻閃法、光杠桿法、投影法、描跡法、示波法、光電轉(zhuǎn)換法、壓電轉(zhuǎn)換法、模型法、電視攝像法、仿真法等，這些大都是采用優(yōu)良的實驗設(shè)備和電化教學(xué)設(shè)備幫助提高實驗演示效果的教學(xué)方法，

4教師示范、學(xué)生模仿的教學(xué)方法

4.1 整體示范教學(xué)方法

整體示范教學(xué)方法就是教師根據(jù)實驗?zāi)康?，從如何選取實驗儀器、理解實驗原理、進(jìn)行實驗操作、分析實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)、處理實驗數(shù)據(jù)、得出物理規(guī)律等方面進(jìn)行全面的示范和解說.

在整個過程中，教師應(yīng)注意放慢節(jié)奏，對每個環(huán)節(jié)做精準(zhǔn)的示范，同時引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致地觀察；再結(jié)合提問引導(dǎo)學(xué)生積極思考，弄清每步實驗的意圖和實驗方法，最終達(dá)成讓學(xué)生自己完成實驗、得出規(guī)律的教學(xué)目標(biāo).

4.2 分解示范教學(xué)方法

分解示范教學(xué)方法就是讓學(xué)生自己做簡單的實驗，不需要教師示范.當(dāng)實驗中某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了疑難問題時，教師進(jìn)行分解示范，認(rèn)真解說，從而幫助學(xué)生突破難點，順利地完成實驗任務(wù).

例如在\"牛頓第三定律”的實驗教學(xué)中，讓學(xué)生自己做實驗：同桌的兩位學(xué)生在課桌上開展掰手腕比賽，通過勝負(fù)確定手腕力量的大小.比賽結(jié)束后，讓學(xué)生通過對實驗的觀察和分析，理解力的作用是相互的，并知道作用力和反作用力的概念.

在繼續(xù)研究作用力與反作用力的定量關(guān)系時，教師提出了一些問題：“作用力與反作用力是一對平衡力嗎？它們的大小、方向、作用有什么樣的特點？”通過提問，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.接著，教師拿出兩個彈簧測力計，對應(yīng)該怎樣做實驗、觀察什么、記錄什么進(jìn)行示范和講解.

在學(xué)生明白了實驗要注意的問題之后，教師讓同桌的兩位學(xué)生合作做實驗.最后，請學(xué)生對實驗結(jié)果進(jìn)行匯報，運用分析、比較的方法，認(rèn)識作用力與反作用力和一對平衡力的異同，總結(jié)出牛頓第三定律.

教師示范、學(xué)生模仿的教學(xué)方法涉及學(xué)生的觀察、操作、體驗和設(shè)計活動，是演示實驗和分組實驗的完美結(jié)合，能有效地縮短教學(xué)的時間，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，是當(dāng)前常用的教學(xué)方法之一.

但是必須指出，這種教學(xué)方法并不是簡單地做一做和看一看，它必須根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)、不同的學(xué)生、不同的教學(xué)效果來運用不同的教學(xué)方法，只有這樣，才能真正發(fā)揮這種教學(xué)方法的價值.

5學(xué)生自主探究、教師引導(dǎo)的教學(xué)方法

常用的學(xué)生自主探究、教師引導(dǎo)的教學(xué)方法有六環(huán)探究教學(xué)方法、同步探究教學(xué)方法、真本探究教學(xué)方法等.

5.1 六環(huán)探究教學(xué)方法

六環(huán)探究教學(xué)方法是指運用科學(xué)探究的六個基本環(huán)節(jié)的教學(xué)方法.學(xué)生遵循“提出問題 $$ 猜想與假設(shè) $$ 制訂計劃和設(shè)計實驗 $$ 進(jìn)行實驗并記錄數(shù)據(jù) $$ 分析論證 $$ 評估、交流與合作”的程序進(jìn)行實驗探究，最終發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律.這樣的預(yù)設(shè)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，條理清楚、意圖分明，使學(xué)生能很清楚地進(jìn)行科學(xué)探究.教師遵循這樣的教學(xué)程序，在對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)時也較為輕松，能更好地完成教學(xué)任務(wù).

5.2 同步探究教學(xué)方法

同步探究教學(xué)方法是指學(xué)生討論、制訂同一實驗課題的幾種不同的實驗方案，通過教師的評估而確定下幾個可行的實驗方案，由幾個小組同時開始操作、測量、處理數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論，再進(jìn)行對比，看看每個小組發(fā)現(xiàn)的規(guī)律是不是一樣的、有哪些方面的差別、是什么原因造成的.例如，在驗證動能定理的實驗中，有的小組以重物做自由落體運動來驗證，有的用橡皮筋拉動長木板上的小車來驗證，有的用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證，有的用小球在彎形的管道中運動來驗證.這些方案都可行，但驗證得到的結(jié)果還是有較大的差異.前兩種實驗的誤差較小，后兩種實驗的誤差較大.學(xué)生通過認(rèn)真探討誤差產(chǎn)生的原因，發(fā)現(xiàn)了減少誤差的方法.

5.3真本探究教學(xué)方法

真本探究教學(xué)方法是指在觀察和探究我們周圍的世界時，試圖從已知事物中探究發(fā)掘某些潛在的規(guī)律的教學(xué)方法.因此，在高中物理實驗探究教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生在物理知識發(fā)展到某一特定階段時，做出新的假設(shè)，然后根據(jù)假設(shè)創(chuàng)設(shè)新的實驗條件，得出新的結(jié)果，再借助原有物理知識從理論上加以論證.

6結(jié)語

高中物理演示實驗教學(xué)是指在課堂上主要由教師操作，向?qū)W生展示要研究的物理現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，從而傳授學(xué)生知識的教學(xué)活動.有時因操作的實際需要或為了調(diào)動學(xué)生的積極性，也可以請學(xué)生充當(dāng)教師的助手或在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生動手操作.高中物理分組實驗教學(xué)是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生利用整節(jié)課時間，在實驗室分組完成的實驗教學(xué)活動.在此過程中，學(xué)生要綜合運用所學(xué)知識、技能，與小組成員一起協(xié)調(diào)配合，共同經(jīng)歷一個比較全面和完整的實驗過程.未來物理實驗教學(xué)的發(fā)展，需要教師進(jìn)一步優(yōu)化實驗教學(xué)設(shè)計，合理運用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，構(gòu)建更加開放、多元的實驗教學(xué)體系.精心設(shè)計的實驗教學(xué)活動，不僅能夠幫助學(xué)生掌握物理知識和實驗技能，更能培養(yǎng)他們的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，為其終身學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ).

參考文獻(xiàn)：

[1]曹丕顯.高中物理創(chuàng)新實踐應(yīng)用實例[M].深圳：海天出版社，2019.