(山西省翼城中學校,山西 翼城 043500)
實驗教學作為高中物理教育的重要基礎內容,不但能夠激起學生的物理興趣,讓他們探究物理新知的欲望得到充分地調動,同時對于學生自主學習、創新、探究、實踐能力的提升也起到了巨大的指引作用。因此,實驗員應當將學生的實際以及發展需求當作切入點,重視實驗教學的育人作用,不斷延伸和探索實驗教學方法,為課堂注入更多趣味性、實效性元素,進而在提升教學效果的同時,為學生物理素養和綜合能力的提升做好奠基工作。
在教學實踐中,廣大物理實驗員對實驗設備有很多創新,使實驗更加直觀形象地展示出來,突破所表達的內容取得更好的效果。如:對于“大氣壓的存在問題”中有瓶吞雞蛋這樣一個實驗,因瓶口大小與雞蛋大小合適度難適當,成功率低,同時浪費大。此時可用如圖所示的實驗來驗證。由于氣球大小由人來決定,反復練幾遍,就可找到最佳大小,使每次演示都可成功,而且氣球移動距離又遠,可使學生感到氣球是被氣壓壓入瓶內的。又如:對于“平面鏡成像特點”的實驗中,針對學生難以從書上的實驗得出結論:“如果把像和物的位置用直線連起來,還可以看出,它們的連線與鏡面垂直;它們到鏡面的距離相等”。此時可把原實驗稍加改進來突破這個難點,把實驗中所用毛玻璃的中心鉆一個孔(高度與物像一致),再截取一些細鐵絲,在操作時,先完成課本所述的實驗步驟,讓學生觀察并得到“物和它所成的像大小相同”的結論后,再引導學生觀察把鐵絲從小孔中穿過,連接前后兩支蠟燭,用直角板可測一下鐵絲(像和物的連線)與鏡面(毛玻璃)之間的關系,這樣學生就可明了的觀察并迅速得出“像和物的連線跟鏡面垂直”的結論,接著又可輕而易舉地得出“像和物到鏡面的距離相等”的結論。可見改進后的設備能解決所遇問題,取得良好的實驗效果。
課本上的實驗總是以單一的方案出現的,如果實驗員引導學生以多種方案去完成同一實驗,會使學生樹立起創新意識,培養其分散思維的能力,激發其學習物理的興趣,從而增強實驗效果。
如:在“測定玻璃的折射率”中,課本上是以如圖所示的方法測量并計算出來的。由于這個分組實驗較簡單,時間有余,我們就可引導學生用其它的方法測量。如:從理論上講出射光線與入射光線平行,我們就可直接畫兩條平行線來確定入射光線與出射光線。在具體實驗中,學生總結出注意事項:平行線間距不能過大。并能總結出具體步驟:1.實驗臺上鋪一張白紙,畫出兩條錯位的平行線,標上箭頭代表入射光線與出射光線。2.將玻璃磚放在兩平行線錯位處,透過玻璃磚觀察,同時旋轉n’二玻璃磚,直到兩平行線看起來成一條直線,確定玻璃磚的位置。3.找出入射點O,出射點O’,連接OO’,過O 點作法線NN’。4.量出入射角i、折射角r,查表,由公式計算出玻璃折射率。從實踐中發現學生的潛力很大,循序漸進地正確引導會有意想不到的結果,不僅對分組實驗可讓其用多種方法,對其它實驗也可應用。
興趣是學生的良師益友,他們只有在濃厚興趣的趨勢下,才會更加熱情地投入到實驗學習中來,從而深刻地體悟到物理實驗的內涵與精妙。因此,實驗員應當重視趣味實驗的課堂滲透,構建趣味性、實效性兼備的實驗環境,進而促使實驗效果得到充分有效地提升。
如,在“靜電場”實驗中,部分實驗員常常會借助“摩擦棒吸引紙片實驗”來向學生講述靜電力和電荷的存在,但是由于學生對該實驗較為熟悉,故此,該實驗很難激起學生的學習興趣。所以,實驗員可將趣味實驗引入于教學中來,進而讓學生的實驗興趣得到充分良好地調動,切實推動實驗效果的提升。首先,實驗員可在一個摩擦力相對較小的絕緣支架上放置一根較輕的薄木條。然后,可挑選學生站在絕緣站臺,嘗試用帶有靜電的手去接近薄木條,但是不可觸摸到薄木條本身。最后,學生會發現薄木條竟然在靜電的吸引作用下出現了轉動情況。同時,實驗員也可指引學生將自來水調制細流狀態,然后用摩擦過的橡膠棒去接近水流,并通過水流彎曲的現象得出液體也存在靜電感應這一物理事實。如此一來,不但能為課堂注入更多趣味性、活躍性元素,同時也能讓實驗效果得到有力地增強。
綜上所述,作為以實驗為基礎的學科,改革實驗教學,增強實驗效果,是我們物理實驗員一直需探索的話題,上面所述幾種方法只是實驗教學中的一些經驗和體會。物理增強實驗效果的方法是多種多樣的,我將在今后的教學實踐中繼續探索,以更好地適應21 世紀的教學。