物理演示實驗的意義
時間:2022-08-11 03:49:23
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在實踐教學過程中,講授法是教師最常用的教學方法,它可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,將科學知識在較短的時間內(nèi),系統(tǒng)、連貫地傳授給學生。但是,在物理教學中,許多概念、原理抽象而難懂,僅僅采用平鋪直敘的講授方法“硬灌”,學生只能“生吞活剝”地接受,很容易造成學習上的“消化不良”,使學生喪失學習興趣。為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生,教師在授課時除運用講授法之外,還應(yīng)輔以其他教學方法。演示實驗在教學中的運用就是行之有效的方法之一。演示實驗是教師在課堂上配合教學內(nèi)容與教學要求向?qū)W生做示范性實驗,由此說明或印證所講授知識。通過演示實驗,把抽象的內(nèi)容形象化,使艱澀難懂的理論知識變得生動、直觀而易理解,從而激起學生的好奇心和學習興趣,消除學生學習過程中的消極與倦怠,增強了教學效果。
一、演示生活中的現(xiàn)象,激發(fā)學生的學習興趣
著名物理學家楊振寧教授曾說:“興趣是成功的秘訣?!贬槍ι钪械默F(xiàn)象,利用物理知識解釋分析,解決實際問題,使學生感到學有所得,學有所用,激發(fā)學生學習興趣。學習慣性知識時,我引導(dǎo)學生分析為什么自行車子行駛過程中緊急剎車,會造成騎車人“飛”出去的意外事故;講授力、力矩的作用時,演示用手推動粉筆盒移動和用手推動門轉(zhuǎn)動,使學生明白力和力矩的不同作用,讓學生把手擺放在離門轉(zhuǎn)軸不同距離位置上,感受關(guān)上門所用的推力不同,讓學生明白力臂的作用;學習理想氣體狀態(tài)方程后,讓學生解釋為什么夏天打足氣的自行車不能放在太陽底下;學習有關(guān)電的知識后,要求學生觀察自己家中的家用電器品牌、電源插頭是幾孔,了解家庭照明電路的各元件及配件設(shè)計,同時讓學生假設(shè)性地為自己未來的新居設(shè)計照明及一些具有特定要求的線路等。這樣使學生從身邊的生活現(xiàn)象中,進一步理解物理知識,掌握物理知識,從而保持和提高學生的學習興趣。
二、演示抽象的物理現(xiàn)象,豐富感性認識,驗證所講授知識
電荷的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)移及相互作用看不見摸不著,講解這部分知識時學生難以想象理解,因此可精心設(shè)計“魔棍”演示摩擦起電現(xiàn)象。演示過程中稱利用絲綢摩擦過的玻璃棒為“魔棍”,將“魔棍”逐個靠近用薄薄的彩紙剪成的不同姿態(tài)的穿在細鐵絲上的小紙人,小紙人在“魔棍”指揮下“唯命是從”的表演引得學生發(fā)笑,加深了學生對所講授知識的印象。由此看,妙趣橫生的演示實驗豐富了學生直觀感受,驗證了所講授理論知識。
三、開拓學生的思維,培養(yǎng)學生的思維能力
學生觀察演示實驗時,大多數(shù)學生往往只被實驗中出現(xiàn)的那些新奇的實驗現(xiàn)象所吸引,而忽略了物理現(xiàn)象所揭示的內(nèi)涵及出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因。因此,做演示實驗時,要一邊演示一邊引導(dǎo)學生把注意力集中到所觀察的主要現(xiàn)象上,使學生明白應(yīng)該看什么,怎么看。同時,要針對教學要求精心設(shè)置疑問與懸念,一邊演示一邊提出問題,集中學生的注意力,引導(dǎo)學生將具體感知與抽象思維結(jié)合起來。在傳授知識同時,順勢誘導(dǎo)開發(fā)和培養(yǎng)學生的思維能力,開闊學生視野,開拓學生思維,鍛煉學生綜合分析能力,深化了教學目的。讓學生做到把現(xiàn)象和知識有機地結(jié)合起來,引導(dǎo)學生認真觀察,積極思考,心領(lǐng)神會,做好必要的記錄,切忌讓學生只做旁觀者,只看熱鬧,實驗過后,全然不知。例如在楞次定律內(nèi)容講授中,演示實驗內(nèi)容步驟是這樣設(shè)計安排的。
(一)黑板上板書出演示實驗裝置示意圖及實驗內(nèi)容。示意圖如下:
(二)給出試驗要求:要求學生仔細觀察實驗現(xiàn)象,填寫觀察結(jié)果,分析電路、磁路情況。
(三)演示實驗過程:
1.做演示實驗前交代線圈繞向,檢流計(電流表)G指針偏轉(zhuǎn)方向與電流關(guān)系:即電流表指針指向電流流入端。
2.根據(jù)實驗內(nèi)容分別演示磁體N(S)極插入、靜止、拔出三種情況下,G的變化情況。實驗結(jié)束后,提問:“同學們觀察到什么現(xiàn)象?”這時,仔細觀察的學生已得出結(jié)論,也有部分學生因為剛上課精力不集中沒有仔細觀察,這時再次演示實驗內(nèi)容并強調(diào)觀察G的變化,學生積極性被調(diào)動起來,都進行了仔細觀察,并得出觀察結(jié)果。
(四)填寫實驗報告:為調(diào)動學生的主動性,請學生上臺填寫實驗報告。
(五)分析實驗現(xiàn)象歸納總結(jié)出實驗結(jié)果,實現(xiàn)實驗?zāi)康?。引?dǎo)學生逐步分析物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,推導(dǎo)出楞次定律內(nèi)容。在分析實驗現(xiàn)象,設(shè)計所提問時,要遵循學生認識能力的有序性,做到由易到難,由淺入深,由具體到抽象,層層遞進,把學生的思維一步一個臺階地引向求知的新高度,使學生真正領(lǐng)會知識。這節(jié)課我是這樣一步一步設(shè)問的:在學生填好觀察結(jié)果的基礎(chǔ)上提問:
1.G指針轉(zhuǎn)動與靜止說明了什么?啟發(fā)學生分析出電路情況填入實驗報告中。針對觀察現(xiàn)象得出的實驗結(jié)果,如果直接給出結(jié)論,學生的學習興趣就會戛然而止,如同一出好戲沒有高潮就收場。為了把“戲”推向高潮,我又向?qū)W生提問:
2.G的指針方向變化與什么因素有關(guān)?課堂上部分觀察仔細、頭腦靈活的同學能直接從實驗觀察中得出G的指針變化與線圈中小磁體的插入與拔出有關(guān),在此基礎(chǔ)上再次引導(dǎo)學生拓展分析得出結(jié)論:線圈中磁通變化時,電路中有電流產(chǎn)生。為了把“戲”推向高潮,再次設(shè)問:
3.G的指針偏轉(zhuǎn)方向與磁場變化有什么關(guān)系?結(jié)果絕大多數(shù)學生面對這個問題感到無從下手,在學生苦思冥想無法得出結(jié)果的情況下做出如下提示:
4.電流流過線圈產(chǎn)生磁場嗎?該磁場與小磁體產(chǎn)生磁場方向有什么關(guān)系?引導(dǎo)學生分析出變化磁場→產(chǎn)生電流→電流產(chǎn)生磁場三者之間的關(guān)系。學生在老師逐步引導(dǎo)下對實驗內(nèi)容再次進行分析得出結(jié)論:電路中電流的方向與磁體在線圈中產(chǎn)生磁場的方向及磁場在線圈中強弱變化有關(guān)。引導(dǎo)學生將磁體產(chǎn)生磁場強弱變化情況和電流產(chǎn)生磁場方向與它自己的關(guān)系填入實驗報告中,最后總結(jié)出楞次定律內(nèi)容:感生電流所產(chǎn)生磁場總是阻礙原磁場磁通變化。在此基礎(chǔ)上,進一步推導(dǎo)出判斷感生電流方向及感生電勢方向的方法:首先判斷出原磁場的方向及變化趨勢。根據(jù)原磁場的方向及變化趨勢結(jié)合楞次定律,判斷出感生磁場方向,根據(jù)感生磁場方向判斷感生電流方向。
四、演示實驗中應(yīng)該注意的問題
演示實驗過程中要做到:裝置簡明、操作規(guī)范、現(xiàn)象明顯,訓(xùn)練學生敏捷的觀察能力。
(一)演示實驗要力求簡明。演示實驗的裝置要力求簡明,避免學生的注意力分散在非必要的部位上。
(二)操作要力求規(guī)范。演示是一種示范,是做給學生看的,讓學生規(guī)范操作,能培養(yǎng)學生對科學實驗的嚴謹態(tài)度。
(三)實驗現(xiàn)象要鮮明,可見度高。演示實驗要面向全體學生,要使每個學生都能清楚地看到實驗現(xiàn)象,因此,所用的實驗裝置要高于學生桌面,儀器的型號要適當大一些。
(四)演示實驗要力求簡單易做。演示是做給學生看的,同時可以讓學生照著演示做,簡單易做可以激發(fā)學生動手的積極性和學習興趣。演示實驗成為課堂的主線索,將抽象的物理現(xiàn)象直觀形象地呈現(xiàn)在學生面前,通過對實驗結(jié)果產(chǎn)生原因的分析總結(jié),使學生對知識由無知到感知,由感性認識上升到理性認識,有種“頓悟”的感受,不僅培養(yǎng)了學生觀察問題,發(fā)現(xiàn)問題及總結(jié)問題能力,更重要的是開拓了學生的思維,培養(yǎng)了學生在觀察思考基礎(chǔ)上“自悟”與“內(nèi)化”的能力。
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