梅振華
(浙江省麗水市云和縣云和中學,浙江 麗水 323600)
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親身體驗,眼見為實
——物理課堂實驗教學重要性的思考
梅振華
(浙江省麗水市云和縣云和中學,浙江 麗水 323600)
在課堂中,實驗教學能夠很好的培養學生的創新思維和能力,同時,對提高教師自身的業務水平以及增強實獫室建設水平都具有重要意義.通過研究表明,實驗教學不僅可以激勵學生的自主創造性,而且能夠提高教師對專業知識的理解以及培養學生的實踐動手能力和綜合素質.
實驗教學;創新能力;教學質量
眾所周知,物理學是一門邏輯性很強的學科,對學生的思維能力、空間想象能力有很高的要求,而實驗方法研究物理能讓學生更容易接受和理解物理知識,所以物理課堂實驗教學效果是很好的,近代物理學的發展離不開實驗.因此實驗在物理學習中占據著極為重要的位置.普通高中《物理課程標準》也倡導教師要善于利用實驗教學的方法,實驗教學越來越受到教師的重視,也越來越多的運用到課堂教學中.
隨著新一輪的深化課程改革,知識的不斷更新,課堂的教學方法不斷的創新,課堂教學模式不斷進步,但物理學科終究是以實驗為根基的.課堂離不開實驗.教師通過動畫視頻講實驗說原理,學生死記硬背,其導致的結果就是不能有效地增強學生對物理知識的理解和能力的提高.而實驗教學更有利于促進學生親身體驗式的地掌握知識點,培養思考和動手能力,提高發現問題解決問題的能力等.另外就老師而言,在對中學物理教材的研究和教學過程中,更需要親自動手實踐來更好地滿足自身教學需要.可見,自制實驗的教學無論是對學生還是教師,都是勢在必行的.
1.實驗有利于激發學生興趣
在教學課堂上,學生會對物理實驗很感興趣,每一次上實驗課只要老師拿著實驗器材,學生都會圍觀,吸引他們的注意力,都會動一動實驗儀器,猜一猜有可以完成什么實驗,那么我們老師的目的就達到了一半,應為把學生的學習興趣激發出來了.
案例1:導入《閉合電路的歐姆定律》的實驗

教材導入新課通常是直接給出理論的,這樣就無形地提高了對學生認知水平的要求,有違新課程的理念.本文認為通過自制小實驗:電池組1個,電鍵4個,小燈泡3只,導線若干連成如圖1所示的電路.在實驗開始前可以讓學生先進行猜想討論:如果電鍵S1、S2、S3、S4逐個閉合時,L1的亮度是否會變化?由于所學知識的局限,大部分學生會認為L1的亮度始終不變.
但實驗的結果卻會出乎意料,有了這種認知的沖突,強烈的好奇心會促使學生去弄懂產生這些現象的原因,而此時教師順勢引出問題,就可以取得良好的教學效果.
2.實驗有利于學生理解物理知識和規律
在高中物理教學中有的物理知識較難學生會難以掌握并理解,而教師又不能強行給出結論讓學生死記硬背,那么教師應該改變教學策略,設置實驗探究,以實驗引發學生進行討論并探究,“故意拖延”結論的得出,讓學生自己去得出結論.
案例2:多功能電路演示板
人教版《高中物理》選修3-1《恒定電流》一章中,學生對于“純電阻電路與非純電阻電路的電能轉化”問題以及“溫度對金屬導體和熱敏電阻的電阻率的影響”問題的理解不透徹,易混淆.為解決這一問題,作者設計制作了本課中所用的多功能電路演示板,讓學生更加直觀的觀察到實驗中的現象并加以理解
認識多功能電路演示板所用的儀器并畫出電路圖.

圖2
演示一:純電阻電路與非純電阻電路的區別,如圖2.
單刀雙擲開關打到a端,電路等效于下圖3
1.開關打到a端,觀察現象.
2.把電動機的扇葉卡住不轉動,觀察小燈泡的亮暗情況.

圖3
(設計意圖:讓學生通過對比實驗電動機風扇正常轉動與卡住時候小燈泡的亮度,理解非純電阻電路電能主要轉化為其他形式的能(本實驗中為機械能)而不是全部轉化為熱能,而在純電阻電路中則全部轉化為熱能)
演示二:溫度對金屬電阻絲電阻率及熱敏電阻的影響
單刀雙擲開關打到b端,電路等效于下圖4
1.開關打到b端后觀察小燈泡的亮度.
2.對燈絲加熱,觀察小燈泡的亮度變化.
3.對熱敏電阻進行加熱,觀察小燈泡亮度變化.

圖4
(設計意圖:通過對比加熱前與加熱時小燈泡的亮度變化,知道溫度對電阻率的影響.)
在教學中加入此多功能電路演示板的演示,學生很直觀的觀察到實驗現象:電動機上的風扇轉動時(非純電阻電路),小燈泡只是閃了一下,而電動機上的風扇被卡住時(純電阻電路),燈泡瞬間變亮.此時學生很容易就明白了非純電阻電路電能主要轉化為其他形式的能(本實驗中為機械能)而不是全部轉化為熱能,而在純電阻電路中則全部轉化為熱能.對日光燈的燈絲和熱敏電阻加熱,小燈泡亮度變化非常明顯,溫度對電阻率的影響讓學生的理解更加深刻.
案例3:教學《力的分解》的實驗
如何按力的作用效果來分解力是力學的重點之一.舉個例子:在分析鉤碼對O點的作用力時,教師可準備鉛筆、松緊帶和左手配合,組成如圖5所示的三角形支架(無論甲乙丙哪種形狀的支架都是松緊帶在上、鉛筆在下.松緊帶一端打結,套在左手中指,另一端系住鉛筆右端),鉛筆右端所掛鉤碼個數的不同時,松緊帶伸長長度也會有所不同,就能清晰反映松緊帶內部拉力的大小.而手掌所受的壓力,隨著所掛鉤碼個數的增加而明顯增大,表明都是由于所掛鉤碼重力增大產生的效果.由此可見,鉤碼對O點的作用力,可沿松緊帶伸長方向和沿著鉛筆向左的方向進行分解.通過這樣的實驗,學生的親身感受就是什么手會痛,應為有力的作用,力的方向向哪里,這樣學生都會對力的分解有切身的感受,同時引發他們對O點作用力如何按效果來分解的思考,在思考的過程中他們會有自己的發現和感悟,理解起來也就不難了.

圖5

[1]嚴云佳.課堂因你而精彩—淺談自制小實驗在物理課堂教學中的應用[J].物理教學探討,2017(7):4-6.
[2]饒德平.談談在物理教學中教師角色的轉變[J].新課程·中學,2014(5):32-33.
[3]蔣守培.恒定電流問題的歸類分析[J].中學生數理化,2017(7):51-55.
[責任編輯:閆久毅]
2017-05-01
梅振華(1982.11- ),男,浙江麗水人,中學一級,本科,從事高中物理教學研究.
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1008-0333(2017)18-0050-02