投影儀在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

吳春南

實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容，是物理概念、規(guī)律教學(xué)中必不可少的基礎(chǔ)，離開了實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)只能是“空中樓閣”；實(shí)驗(yàn)是教師教物理、學(xué)生學(xué)物理的重要方法，通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道科學(xué)家探索發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過(guò)程，培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和動(dòng)手能力，幫助學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段，實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)的特點(diǎn)，易于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐證明，在教學(xué)中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)手段，有利于教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的突破，提高課堂的教學(xué)效果。由此可見，物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分，它在物理教學(xué)中起著重要的作用。

演示實(shí)驗(yàn)是教師課堂教學(xué)的一種重要手段，它是學(xué)生形成物理概念、掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)，也是學(xué)生使用儀器、從事實(shí)驗(yàn)操作的典范，演示實(shí)驗(yàn)成功的基本條件有：(1)儀器的可見度要大，應(yīng)盡量使全班學(xué)生都能直接看見；(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的清晰度要好，演示實(shí)驗(yàn)的基本要求是使全班學(xué)生看得清楚。這除了儀器的可見度要盡量大之外，還往往要求背景襯托和采用投影放大裝置；(3)演示應(yīng)指明觀察的對(duì)象和重點(diǎn)，并提出問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考；(4)演示時(shí)應(yīng)盡量排除其他干擾和影響；(5)課前充分準(zhǔn)備，掌握儀器的構(gòu)造原理，反復(fù)操作達(dá)到熟練程度，并且有迅速排除故障的能力。

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，投影儀是一種必不可少的輔助教學(xué)工具。應(yīng)用投影儀做物理課堂演示實(shí)驗(yàn)具有如下的優(yōu)點(diǎn)：(1)投影儀與其他電教設(shè)備相比，造價(jià)低、花錢少，各類學(xué)校都能買得起，投影片也容易制作；(2)投影儀的使用不受時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)都可以在課堂上使用，屏幕可以用專用的屏幕，也可以用白色的墻壁來(lái)代替，還可以將大的教學(xué)圖片的反面用圖片磁鐵粘在黑板上代替屏幕；(3)用投影儀做課堂演示實(shí)驗(yàn)?zāi)苁刮锢憩F(xiàn)象“化小為大”，使學(xué)生觀察時(shí)由“看不清”變?yōu)椤翱吹们濉薄＠纾展鉄魡?dòng)原理的教學(xué)，要分析其啟動(dòng)的過(guò)程，單靠畫圖是不能令人信服的，如果把接在電路上的除去外殼的啟動(dòng)器在投影儀上一放，隨之通電，大家就十分清楚地看到啟動(dòng)器中動(dòng)片的受熱和冷卻引起的運(yùn)動(dòng)情況了；(4)大多數(shù)的演示實(shí)驗(yàn)都是在豎直面上演示的，目的是讓全班學(xué)生看得清楚。如果是在水平面上演示實(shí)驗(yàn)，全班絕大部分學(xué)生看不見或看不清，其效果很差，失去演示實(shí)驗(yàn)的意義和作用。用投影儀做課堂演示實(shí)驗(yàn)可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，投影儀可以把水平面上的演示實(shí)驗(yàn)變豎直面上的演示實(shí)驗(yàn)，并能放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓全班學(xué)生看得清楚。例如，磁感線和電力線的演示，過(guò)去要學(xué)生一組一組地看，或教師捧著設(shè)備巡回展示，否則學(xué)生看不清楚，現(xiàn)在這些實(shí)驗(yàn)用投影儀輔助進(jìn)行，大家就看得十分清楚；(5)投影儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以“化靜為動(dòng)”，形象生動(dòng)。對(duì)一些剖面圖的講解十分有利。例如，在“離心泵的抽水原理”的教學(xué)中，除了實(shí)物之外，還要用到剖面圖，但始終得不到滿意的效果。現(xiàn)在若采用達(dá)線式幻燈片，通過(guò)投影演示，學(xué)生似乎都能看到泵內(nèi)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和水的流動(dòng)；(6)投影儀實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以“化虛為實(shí)”，把抽象過(guò)程具體化。例如，過(guò)去講導(dǎo)體切割磁感線或磁通量變化，費(fèi)勁而難懂。現(xiàn)在采用兩張膠片畫幻燈片，一張畫線圈，另一張畫磁感線，放映時(shí)重疊起來(lái)，令其做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，學(xué)生就能具體地看到導(dǎo)體“切割”磁感線，看到通過(guò)線圈的磁感線數(shù)目的變化。

在利用投影儀進(jìn)行中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中，筆者受益匪淺，通過(guò)投影儀把一些水平面上的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為豎直面上的演示實(shí)驗(yàn)，把一些微小實(shí)驗(yàn)放大，增大了實(shí)驗(yàn)的可見度和清晰度，使演示實(shí)驗(yàn)真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，取得了較好的教學(xué)效果，很好的突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面推薦一些應(yīng)用投影儀和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材直接進(jìn)行中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)例，這些實(shí)驗(yàn)筆者曾經(jīng)做過(guò)，僅供參考。

一、利用投影儀和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材演示初中物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)例

(1)“生活中的透鏡”這節(jié)課中的投影儀的結(jié)構(gòu)和原理的教學(xué)。主要器材是：投影儀和透明玻璃片；(2)“磁場(chǎng)”這節(jié)課中的條形磁體和蹄形磁體的磁場(chǎng)分布、磁場(chǎng)方向的演示實(shí)驗(yàn)。主要器材是：投影儀和磁感線演示器(或自備磁鐵、鐵屑、玻璃片)；(3)“電生磁”這節(jié)課中的奧斯特實(shí)驗(yàn)。主要器材是：投影儀、直導(dǎo)線、小磁針、干電池；(4)“電生磁”這節(jié)課中的通電螺線管磁場(chǎng)的演示。主要器材是：投影儀、電流磁場(chǎng)演示器；(5)“分子熱運(yùn)動(dòng)”這節(jié)課中的演示墨水在熱水中的擴(kuò)散現(xiàn)象。主要器材是：投影儀、紅墨水、燒杯和熱水。

二、利用投影儀和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材演示高中物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)例

(1)“單擺”這節(jié)課中的觀察單擺的振動(dòng)圖像。主要器材是：投影儀、單擺振動(dòng)圖像演示器；(2)“波的衍射”這節(jié)課中的觀察水波的衍射現(xiàn)象。主要器材是：投影儀、電子式發(fā)波水槽；(3)“波的干涉”這節(jié)課中的觀察水波的干涉現(xiàn)象。主要器材是：投影儀、電子式發(fā)波水槽；(4)“分子熱運(yùn)動(dòng)”這節(jié)課中的觀察布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。主要器材是：投影儀、布朗運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)器；(5)“電場(chǎng)線”這節(jié)課中的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線、兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線、兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線。主要器材是：投影儀、電力線譜演示器、感應(yīng)起電機(jī)；(6)“磁場(chǎng)、磁感線”這節(jié)課中的直線電流的磁場(chǎng)、環(huán)形電流的磁場(chǎng)、通電螺線管的磁場(chǎng)。主要器材是：投影儀和磁感線演示器(或自備磁鐵、鐵屑、玻璃片)；(7)“日光燈原理”這節(jié)課中的觀察日光燈啟動(dòng)器的啟動(dòng)過(guò)程。主要器材是：投影儀、日光燈管、鎮(zhèn)流器、啟動(dòng)器等。