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中学物理演示实验有效教学的开展之我见

2017-09-06张慧斌

新一代 2017年8期
关键词:演示实验中学物理有效教学

张慧斌

摘 要:实验在物理学的发展与实践中发挥着重要的作用。中学物理的教学目标,是要学生系统地掌握物理基础知识,并且了解知识的基本实际应用,同时逐步培养学生的观察分析能力和解决实际问题的能力,引导他们进行创新独立性的思考。

关键词:中学物理;演示实验;有效教学

演示实验主要是教师在课堂上操作表演的实验,教师是演示实验的主要表演者和设计者,我们的课堂教学时间是宝贵的,这要求教师在课堂中有限的时间内完成实验的全部操作与教学过程,而且要确保演示实验的教学有效性,有些演示实验还是一次性的,这对教师的实验素养提出了很高的要求。对于如何开展中学物理课堂中演示实验的有效教学,笔者将从以下几个方面进行阐述:

一、精心选择演示实验

我们在上课前要精心选择合适的演示实验,那怎么样的实验是合适的呢?一般说来,定性的实验、无需精确读数测量的物理实验、测量数据较少的实验、各物理量之间有比较简单关系的实验、现象比较明显等容易引起学生兴趣和调动学生学习积极性的实验是比较适宜做演示实验的。

二、选择有效的实验器材

那么怎样的实验仪器才是有效的实验仪器呢?麦克斯韦说过这样一名话:“一项演示实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越能透彻地获得所验证的结果。”由此可见结构简单,操作简便,又能观察到形象生动的实验现象的仪器就是有效的实验仪器。对于如何选择有效的实验器材,我从选材来源与选材原则方面来阐述。

(一)演示实验的选材来源

1.从日常生活中选取。“从生活走向物理,从物理走向社会”是物理新课程的基本理念。并且根据学生的心理特点和认知规律,他们往往对自己身边的常见器材,如用铅笔、可乐瓶、注射器、磁铁、干电池、橡皮筋之类的物品设计的实验更感兴趣,它能拉近物理与学生日常生活的距离,这些东西在教学中的使用能使学生感到很亲切,不再觉得物理实验离他们的生活很遥远,能让学生切身感受到物理与社会、物理与日常生活的联系,而且下课后学生们可以仿做,简单易行,如大气压中的鸡蛋入瓶实验,许多学生在家都可以做,这样既提高了学生的学习兴趣,又加强了学生动手能力和观察思维能力。而且在我们生活周围可以用来做演示实验的物品随处可见,比方说黑板擦、钥匙、粉笔头、废纸,吸管等等,随处可得可利用的实验资源。

2.从学生身边的玩具中选取。玩具是中小学生喜欢和非常熟悉的物品,许多玩具就是利用物理学原理制成的,本身就是一件精美的物理仪器,我们可以考虑用玩具替代常规的演示仪器,并恰当地运用于物理实验教学,如我们用遥控玩具车来演示作用力和反作用力,用溜溜球来演示动能与重力势能的转化。用玩具做实验取材广泛,根据演示需要还可以对玩具进行改装和组合,不但能充分挖掘玩具的物理特点和刺激功能,激发学生的学习兴趣而且还能更好地培养学生的探索精神和创新能力。

3.从改进原有实验仪器中来选取。许多教师在物理课堂演示实验中都习惯使用实验室里的标准器材,如小车、祛码、木板、定值电阻、滑动变阻器、线圈等,这对实验演示的准确性和规范性有一定的好处。但如果完全按照书本上的实验进行演示,由于很多学生在上课前已经预习过书本上的实验内容,学生对实验结果已全然知晓,上课时教师再照例简单重复的话,学生会感到索然无味,但如果教师能按照书本实验的原理对原实验器材进行改进和改造的话,更能引起学生的兴趣和注意,往往会起到意想不到的效果。因此改进原有实验仪器,是提高演示效果的一个重要途径,所以仪器的选取一部分可以从原有的实验仪器中改进而来。

(二)演示实验选材的原则

1.简便性原则。简便性原则主要是指仪器装置结构简明、操作简便、过程明了。实验仪器结构简单,易于操作和维修,一件多用,仪器简单能使实验过程明了,能突出要观察的物理现象和过程,直观性强,一目了然,这样就易突出所設计实验的原理,有利于学生了解设计思想、实验原理和实验方法。

2.明显性原则。我们在选取演示实验器材时,选取仪器的尺寸要大,尤其是观察部分的尺寸要大,测量仪表的刻度线要选择适当粗一些的并且测量灵敏度要高,要能使教室内最远的学生都看得清楚。如演示电学实验一般采用大的演示电表而非实验室里小的电流、电压表,焦耳定律演示实验中,用气体温度计代替液体温度计,可大大提高可见度,但也要注意有些仪器不宜做得太大,如金箔验电箱做得太大会影响其灵敏度;毛细管的内径只能很细等等。

3.趣味性原则。实验的趣味性原则主要表现在所设计的实验“新颖”“惊险”“奇异”,这样就能引起学生的强烈好奇心和浓厚的学习兴趣。例如在讲授液体的张力时可以设计这样一个实验来演示,教师取出一只玻璃杯,让一个学生向里面倒水,直到不能再倒为止。接着拿出几盒回形针,问大家:可向水里放多少枚而杯中水不会溢出来?学生将信将疑,争着说出自己的猜测,有的说连一枚都放不了,有的说能放5枚、20枚、100枚……教师不动声色,一一将学生们的猜测写在黑板上,然后让学生轮流向杯子里轻轻放入回形针,并同时一起大声计数,结果是可放两百多枚!回形针快堆到杯子的一半高度,大家也惊异地发现水面弯曲的非常厉害。新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外,使学生的注意力高度集中、兴趣盎然,激起学生强烈的求知欲望。当实验的设计演示能够引起学生的好奇心,激发他们的求知欲时,实验就发挥了它的作用,这样设计的演示实验就是有效的。

随着新课改的不断深化,中学物理课堂演示实验得到了越来越多的专家学者和一线教师重视,演示实验教学必将在中学物理课堂发挥更为重要的作用。endprint

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