APP下载

注重实验细节 提高实验效率

2020-10-13广东省中山市东区松苑中学528400胡美娟

中小学实验与装备 2020年3期
关键词:机械效率手帕细节

广东省中山市东区松苑中学(528400) 胡美娟

实验器材的选择、实验时机的把握、实验现象的展示、实验情境的创设等细节处理是否得当、有效,直接关系到课堂教学的成败,可以说有效的实验教学细节成就高效的物理探究课堂。以笔者观摩的课堂教学和亲身教学体会,谈谈自己的思考。

1 悬疑导入,激发欲望

良好的开端是成功的一半,精心的设计,有效的导入,学生才能全情投入,激发出深层次的学习动机。比如在“从永磁体谈起”教学中,清远市名师工作室温巧教师设计了“拼笑脸”小实验,如图1所示,充分激发了学生的兴趣。画有笑脸图案的纸板一出,全班同学满怀兴奋和疑惑地将注意力聚焦到了纸板上,然后在纸板上面撒些铁屑,派两名学生代表上台将铁屑拼成笑脸图案,很快,笑脸拼图完成了。这是什么原理呢?原来是纸板的后面教师事先放了磁铁,从而很好地引出了这节课的主题,并为下面“磁铁的性质”教学埋下了伏笔。松苑中学朱荣双教师在“汽化和液化”比赛课上,展示了“燃烧手帕”小实验,如图2所示。用镊子夹着手帕,点火燃烧,大火过后,手帕安然无恙,竟没有一丝烧过的痕迹,也没有烧焦的味道。学生很惊讶,原来是教师上课之前将手帕沾有酒精和水,酒精的沸点只有78 ℃,水的沸点是100 ℃,所以,点燃手帕后,酒精很容易从手帕中挥发出来烧掉,一部分水仍然留在手帕上,保护着手帕。另外,在酒精燃烧的过程中,有一部分水变成蒸气挥发了,这些挥发的水汽带走了手帕上的一部分热量,从而降低了手帕的温度,使其达不到燃点。

涌流理论的提出者是Mihaly Csikszentmihalyi,1934年生于意大利的阜姆港,22岁移民美国。曾任芝加哥大学心理学系主任,现任教于美国的克莱蒙研究生大学。Csikszentmihalyi研究领域主要为幸福心理学和创造力并提出著名的Flow理论。前美国心理学协会主席、积极心理学之父Martin Seligman称Csikszentmihalyi为世界积极心理学前沿研究员。

2 巧妙设计,突破难点

在笔者自己的“浮力”教学中,发现学生对于平放水杯,乒乓球漂浮时受到的浮力会作图,如图3所示,但是一旦将水杯倾斜之后,就有很多学生将浮力画成与杯底(即支持面)垂直,如图4所示。正确受力情况应该如图5所示,于是在教学中,笔者用细线在烧杯底部固定乒乓球,如图6所示,向杯中注水,乒乓球竖直地“浮”在水中(细线被充分拉直),然后通过垫木块让水杯倾斜,让学生观察水中悬线方向,从而感悟浮力方向“竖直向上”。

式中:qi为单位流量向量;Kij为渗透系数张量;kr(S)为相对渗透系数,饱和区kr(S)=1,非饱和区0 <1;h,j为水力梯度;ψ为压力水头;ψ=p/γw;p为孔隙水压力;γw为水的重度;z为位置水头。

3 适时介入,引导探究

情境教学是指创设含真实事件或真实问题的情境让学生在探究事件或解决问题的过程中自主理解知识,意义建构的一种教学模式,又称为实例教学。如何设计学生实验,引导学生观察到真实而形象的倒立的实像,从而理解成像原理是“小孔成像”教学中的一大问题。笔者尝试指导小组组长利用课余时间自制了一个小孔成像的实验器材,如图8所示,对教材的实验进行改进,将接收像的薄膜放大,延伸到一个更大的纸箱底部,这样成的像更大更易于观察,同时课堂上由小组长引领全组同学一起探究,活跃了课堂气氛,增强了探究体验,提高了实验的效率。

在人工智能技术的支撑下我们可以轻易感知到客户的消费偏好、生活习惯以及服务需求,然后酒店在营销时实现精准推送,在服务时做到贴心呵护,提供“投其所好”的个性化服务,达成“酒店提供的刚好就是客户想要的”的美好愿景,增加客户的归属感,从而不断提高客户对酒店的忠诚度。

4 创设情境,增强体验

在“重力”“二力平衡”的实验教学中,学生在实验过程中遇到问题,教师适时引导,解决问题,会大大提高学生实验的效率。如“探究重力的大小跟质量的关系”时,要分别测出1个、2个、……5个钩码的重力,在测多个钩码重力时,出现学生很难将一个钩码挂到另一个钩码的底部的现象,如图7(a)所示,要么挂不上,要么挂了这个,那个又出现脱落,浪费时间,耽误实验进度。此时如果教师适时引导,示意学生可以将钩码如图7(b)所示挂起来,即可帮助学生顺利完成实验。在“二力平衡的探究”实验中,也存在上述问题,学生已经有经验,能够自己解决问题。

5 善用视频,辅助探究

在“质量”一节的教学中,笔者作为史汉军名师工作室成员赴清远莲山中学开展教学研讨活动,活动中负责承担1节同课异构的课堂教学,在这节课的实验教学中,笔者也参详了大量的同行教学案例,最终选择图形展示分步实验教学,细节处理感觉已经清晰,但总觉得不太满意。在观摩莲山中学学科组长蒙荣珍教师的教学时,她的处理引起了笔者的共鸣。在“用天平测量固体质量”的实验中,为了进一步掌握天平的测量方法,为接下来的实验测量做铺垫,她设计了“找茬”活动,这一活动就是课前拍摄微视频,视频内容是两位同学利用天平进行质量测量,而视频中故意设计测量过程中各个细节的错误之处,其中一个同学操作错误,另一同学马上指出并演示正确操作方法。如图9是截取的几个细节:游码归零使用镊子拨动如图9(a)所示,归零后调节平衡螺母的正确方法如图9(b)所示,判断是否调平不一定要天平静止下来,可用镊子使天平静止的小细节如图9(c)所示,添加砝码从大到小以及加减砝码使用镊子的操作细节如图9(d)所示。学生们在课堂学习中边观看视频边找出错误,每到错误之处教师暂停播放,让学生指出,然后继续播放正确的操作方法。这一微视频处理,可以将实验的每个容易出错的细节清晰地展现在学生们面前,学生们学习起来更有亲切感,更有兴趣且真实感很强,比起教师的现场演示无论是教学效果还是学习气氛都好很多。

6 改进教具,提高实效

在“测量滑轮的机械效率”实验中,笔者尝试对实验进行改进创新,对实验中各个细节进行精心地设计修改,并参加了中山市教具设计实验创新大赛,作品受到省教研员以及评委们的肯定与好评,并获得中山市的一等奖。在此分享实验改进细节:实验要测量物重G、拉力F、重物上升的距离h、弹簧测力计移动的距离s,课本实验如图10所示,旧实验装置测量拉力时必须保持弹簧测力计匀速向上提升重物,这一点很难控制,而且在测量距离时,刻度尺不好固定,测量误差较大。为了克服以上问题,做了如下改进如图11所示,轻质木板代替铁架台,实验现象更形象直观;刻度尺采用的是双刻度尺,并在重物端和拉力端安装2个小指针,初始状态下指示在刻度尺的零刻度线上,这样可直接读数,更方便也更准确;电动机提升重物确保重物匀速向上运动,误差更小,同时由电动机的开关控制开始和结束,简便易行。电动机采用的是正反方向可以切换转动的,这样不仅可以测量出改变物重时的滑轮组的机械效率,而且还可以测出重物匀速下降时的机械效率。

该实验经改进后很好地解决了原实验的不足,整个装置结构简单,操作方便且现象直观,测量结果准确,演示效果好,学生获得最直接生动的实验事实,进一步理解机械效率。同时掌握科学的实验方法,学会测量滑轮组的机械效率,进一步熟悉科学探究的过程与方法,培养科学严谨、实事求是的实验习惯。

课堂教学的细节彰显了授课教师驾驭课堂教学的能力,每一个细节的处理都需要授课教师的教学智慧,都体现授课教师的教育教学理念、彰显了授课教师的教学风格和艺术。唯有精心地进行设计,让每一个细节都做到有效,才能真正实现课堂的高效。

猜你喜欢

机械效率手帕细节
以细节取胜 Cambridge Audio AXR100/ FOCAL ARIA 906
烧不坏的手帕
留心细节处处美——《收集东·收集西》
细节取胜
穿透杯子的手帕
机械效率的实验与计算分析