摘 要:探索如何利用物理小實驗所具有的生動、形象、直觀和便于組裝操作等特點,幫助學生解決物理課堂教學中一些較難理解或較抽象的問題,及演示實驗在物理教學中的重要性和不可替代的作用。
關鍵詞:演示;不可替代;直觀;啟發性
物理課堂教學中,演示小實驗具有取材方便、制作簡單、原理清晰、省時省力、演示效果明顯等特點,對學生掌握知識、激發興趣,乃至對深奧復雜的物理現象獲得直觀感性認識,啟迪學生思維都有很大的幫助。同時這種小實驗還為學生提供了讓他們更多地動手、動腦、觀察、思考的機會。
一、演示實驗的目的一定要明確
俗話說“臺上一分鐘,臺下十年功”。作為物理老師,我們首先要做一個有心人,隨時隨地注意觀察身邊和生活中的一切與物理教學有關的事和物,關注與教學有關的東西,這樣才能做到要用時信手拈來。
在課前,教師必須明確所上內容的目的要求,做到化靜態的教學內容為動態的物理現象。要做到這一點,必須通讀教材,精心準備上課的每一個環節。物理現象如何演示給學生看,根據教材要求及設備條件精心選擇好實驗器材,并在演示實驗前自己先做,確保在課堂上能為學生所直觀感受到。對探究性實驗,應設計出多種探究方案及所需的實驗器材,為學生在課堂上進行探究活動創造條件。
人教版普通高中必修課物理1第三章“摩擦力”一節中,所謂“靜摩擦力”,是物體在有了運動的“趨勢”,但還沒有運動起來時所特有。
“趨勢”本身難以看見,相對抽象,對于教師來說,如何讓學生看到“趨勢”,是本節課的一個關鍵。海綿,生活中隨處可見。用推海綿所產生的“形變”,恰好能夠把運動的“趨勢”展現在學生面前,讓學生直觀地看到了“趨勢”的真實性,這對學生理解有很大的幫助。
當學生“看到”運動的“趨勢”后,為學生親身感覺靜摩擦力的存在以及靜摩擦力的大小、方向創造了條件,也為學生對靜摩擦力的認識、理解提供了能感受得到的依據,給靜摩擦力“下定義”自然掃清了障礙,這樣學生對這節內容的理解也就不覺得難了。
二、確保成功是演示實驗的前提
所謂演示實驗,就是教師通過自己的現場實驗展示,讓學生直觀地觀察實驗的全過程。在這一觀察過程中,學生只能通過在教師的實驗中所出現的現象去觀察。所以,直觀是演示實驗的基礎,教師在設計演示實驗時應注意:
一是物理過程的變化要顯著。為了使現象明顯,儀器的尺寸盡可能大一些,尤其是觀察部分的尺寸、刻度要粗,最好能讓教室內最遠的同學也能看清。雖然這樣會使實驗的精密度降低,必要時可以借助現代技術手段來增強實驗現象的明顯性,提高觀察效果。
二是實驗器材的背景色調、擺放的位置,都應充分考慮到學生的觀察。
一節課四十分鐘,課堂教學時間的是有限的,如果教師在演示中因準備不充分而導致出現失誤和差錯,不僅僅會耽誤時間,更重要的是會引起學生對所得出結論的懷疑,因此,教師在課堂上的演示實驗必須確保成功。
成功的演示由多方面的因素所決定:首先取決于教師對實驗原理的理解和對課堂實驗條件的掌控,同時這也是設計和改進實驗的依據。只有真正理解原理,才能準確抓住實驗的關鍵,從而實現演示實驗的成功進行。
靜電實驗比較難做,關鍵在于靜電電壓高而電量少。因其電壓高,通常所說的絕緣體在高壓下變成了導電體;因其電量少,電荷容易漏。從原理上分析,可以確認改進靜電演示實驗的關鍵——解決絕緣與環境的干燥問題。
三、演示實驗不應是教師的獨角戲
所謂演示實驗,是教師為了達成一定的教學目的,利用課堂時間內把所要做的實驗先做出來展示給學生看。既然是演示,在教師操作的過程中,還應當引導學生對實驗的過程和細節進行觀察,同時給學生提出問題,分析實驗現象,思考所產生現象的原因。
教學教學,有學才有教。教師在演示實驗的過程中,不能只讓學生當成旁觀者,如果這樣就發揮不了實驗的作用,失去了實驗的意義。
所以,在演示實驗的進行過程中,還應積極引導學生猜想、觀察、分析和總結,讓學生與教師一起做,充分參與到實驗操作過程中去。
微觀粒子的運動,各種“場”的存在,對中學生可謂是神秘莫測,看不見也摸不著,自然顯得抽象還難以理解。這時可以充分利用演示小實驗直觀、形象和生動的特點,將微觀、抽象的物理知識直接或間接演示為宏觀的現象,便于學生觀察,得到一一化解。
數字顯示的測電筆也是生活中常用的小工具,電場就可以利用帶有數字顯示的測電筆很方便地讓學生直觀地感知電荷周圍電場的存在。演示時,以起電機為靜電高壓源,然后像通常使用測電筆那樣手持測電筆,在帶電體附近的空間檢測。
盡管測電筆沒有接觸到帶電體,但測電筆的屏上有數字顯示,氖管能夠發光,這就客觀地說明帶電體周圍電場的存在,從而讓學生感受到其實電場也不是那么的神秘。
可以說,把小實驗引入課堂中,能夠使一些本來抽象難懂的知識具體化,從而消除物理知識的神秘感,讓學生覺得物理其實也并不是那么的高深難學,接受并不困難。
對于同類的內容,如果都發動學生自己都去動手做一做,親身參與到其中,那么我們的物理課還會讓學生覺得難學嗎?
總之,作為物理教師,做一個有心人,對身邊與生活中的物品能夠信手拈來、為我所用,充分發揮物理演示小實驗簡便、直觀、生動的優勢,及在物理新課程教學中的輔助作用,對激發學生自覺、主動地探索知識、尋求真理的作用是十分明顯的,也是直觀明了的,這對提高教學效果非常有用。
作者簡介:錢忠彥(1962.09—),男,重慶秀山人,大學本科畢業,高級講師,重慶市秀山縣教師進修學校物理教研員,主要從事課堂教學方式研究。
編輯 溫雪蓮