摘 要:物理學是一門以實驗為基礎的學科,物理學的基本定律都是在實驗基礎上歸納總結出來的。物理學離不開實驗;物理教學同樣離不開演示實驗。但長期以來,大多數教師認為物理教學要重視邏輯思維的培養,而忽視形象思維的培養,把物理教學搞成習題教學。還有的教師認為有些演示實驗太簡單不必要做,甚至有的教師覺得做演示實驗太麻煩不想做。筆者認為演示實驗是為物理概念、物理規律服務的,它是物理教學的一個重要手段,在物理教學中起著十分重要的作用。不僅課本中涉及的實驗要做,而且還要想方設法在教學過程中多設計一些演示實驗。這樣既可以使抽象的物理知識變得形象直觀,突破教學難點,又可以培養學生的形象思維能力。本文結合教學實例談談設計演示實驗在物理教學中的一些作用。
關鍵詞:實驗;物理;教學
一、 激發學習興趣
教育學和心理學為我們指明了學習活動的第一向導——興趣,教師應盡可能設計演示實驗創設物理情境引入新課題,引導和誘發學生學習物理的濃厚興趣,使學生產生強烈的求知欲望,從而產生學習動力,積極主動參與學習活動。
例如在“電磁感應現象”一節的教學過程中,我用一個檢流計和螺線管連成一個閉合回路,請學生討論:“當條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間,檢流計指汁是否偏轉?”同學們各抒己見,有的說檢流計指針偏轉,有的說檢流計指針不偏轉。經老師演示實驗驗證:當條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間,檢流計指計突然偏轉一下,而且插入和拔出的過程,檢流計指針偏轉方向正好相反。有的學生馬上又提出問題:“回路中的電能是怎樣產生的呢?”老師再通過分析演示實驗,總結歸納出產生感生電流的條件,解答學生的疑點,學生聽得格外認真。正是這一個個的演示實驗,調動了學生的學習積極性,使單調、枯燥的學習,變得生動、有趣了。
二、 加深對物理概念的理解
物理概念大多比較抽象,學生不易理解。在教學過程中教師可以設計演示實驗使學生由形象思維過渡到抽象思維,從而加深對物理概念的理解。
例如電功和電熱這兩個概念學生很容易混淆,為此可設計如下演示實驗,使學生加深對電功和電熱概念的理解。如圖所示,首先測出電動機的線圈電阻R,再將電機卡死不轉,測出I1和U1,比較I1U1與I.21R是否相等,因為電機不轉,電功應等于電熱。然后讓電機正常運轉,測出I2和U2,比較I2U1與I.22R是否相等,因為電機轉動,有機械功率輸出,所以電功應大于電熱。經過完成這一演示實驗,學生就弄清了電功和電熱的區別。
三、 破除錯誤觀念
學生頭腦中的一些錯誤觀念,是學好物理的一大障礙。只憑語言講解去糾正,學生是很難接受的。
例如學生在學自由落體運動之前,憑日常生活經驗和直覺形成了“質量大的物體下落速度快”的片面錯誤的認識,原因在于他們忽略了物體下落過程中的空氣阻力作用。因此做好演示實驗,讓學生重點觀察實驗現象:“紙片和粉筆頭下落時,粉筆頭先落地。但是如果把紙片揉成紙團,則兩者幾乎同時落地。”這樣就可以很輕松的幫助學生糾正他們的錯誤觀念。
四、 示范作用
在平時的演示實驗過程中,教師對實驗儀器的正確使用,實驗過程的正確操作方法等等,都會對學生產生一個潛移默化的作用,使學生學會正確的實驗方法。
例如:怎樣正確使用儀器、安排實驗步驟、操作方法、讀數和記錄數據、列表和作圖線、分析和推理,得出正確結論及分析誤差等。使學生形成一種科學操作、嚴謹治學的意式。學生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作,打好實驗的基礎,學到課本上沒有的或者是一帶而過的知識,這對學生在以后學習物理學科是十分必要的。
五、 培養探究性學習的良好習慣
從生動的直觀到抽象的思維是認識的基本規律。由于中學物理內容抽象,而學生又缺乏相應的感性認識,不少疑難問題很難給學生一個滿意的解答。但可以設計演示實驗進行探究,既可以解答學生的疑難問題,又可以培養學生探究性學習的良好習慣。
例如在講授“伏安法”測電阻時,關于安培表“內接法”“外接法”選擇問題,學生總認為兩種接法都一樣,對系統誤差缺乏感性認識。為此可以設計如下演示實驗進行探究,將電阻箱調節到R1=10Ω,然后分別用安培表“內接法”“外接法”測出電阻箱的電阻值R′1,比較兩次測量值與真實值的差值就可以知道哪種接法測量的值精確;再將電阻箱調節到R2=1kΩ,然后分別用安培表“內接法”“外接法”測出電阻箱的電阻值R′2,比較兩次測量值與真實值的差值就可以知道哪種接法測量的值精確。通過這個演示實驗進行探究,學生對安培表“內接法”“外接法”就有了感性認識,對于兩種接法的選擇問題學生就容易掌握了。
總之,在物理教學中,必須大力加強演示實驗,改變重講述、輕實驗的教學方法,以適應新課程改革的需要。
作者簡介:
于振興,山西省朔州市,山西省朔州市第一中學校。