物理有效教學(xué)重要途徑

摘 要：演示實(shí)驗(yàn)是師生之間的一種教學(xué)“雙邊”活動(dòng)，通過實(shí)驗(yàn)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題能力以及基本操作能力，探索、鞏固和驗(yàn)證理論上有關(guān)的物理知識(shí)。

關(guān)鍵詞：物理；演示實(shí)驗(yàn)；有效教學(xué)

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2011）07-080-01

一、巧妙設(shè)計(jì)有趣的物理演示實(shí)驗(yàn)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

巧妙設(shè)計(jì)有趣的物理演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生“見所未見、聞所未聞”的物理現(xiàn)象在課堂中生動(dòng)地呈現(xiàn)出來，激發(fā)學(xué)生興趣，繼而讓學(xué)生深思、提出疑問，教師通過演示實(shí)驗(yàn)和相關(guān)理論揭露、解決問題。

在高一課本的緒言中，有一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，“瓦碎蛋全”實(shí)驗(yàn)是其中的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。首先教師用多媒體放一段驚險(xiǎn)魔術(shù)：在一個(gè)躺著的人的肚子上，放一片重的磨盤，用大錘敲擊磨盤。驚險(xiǎn)之余，磨盤在一錘一錘的打擊之下而破，人卻安然無恙，學(xué)生大呼驚險(xiǎn)。教師進(jìn)一步的引導(dǎo)學(xué)生，今天我們也來做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，大家看完后對(duì)比一下。教師在桌子上鋪了兩層毛巾，毛巾上鋪了包裝用的1cm~2cm厚的泡沫塑料，泡沫上四個(gè)大小差不多的生雞蛋。雞蛋上放了一本軟皮書，繼而向上摞硬皮書、三塊瓦。看到雞蛋在晃動(dòng)中逐漸承受著重量，引起了學(xué)生們的擔(dān)心，學(xué)生們擔(dān)心會(huì)把雞蛋給壓壞了。這時(shí)教師在學(xué)生驚奇和擔(dān)心中，提醒學(xué)生，今天不但要把三塊瓦放在雞蛋上，我也用錘子來打擊瓦，學(xué)生們驚得張口結(jié)舌，幾乎不敢相信。然后讓學(xué)生們注意觀察，在學(xué)生為雞蛋而擔(dān)憂的目光的注視下，迅速的以錘擊瓦，結(jié)果瓦碎了，再檢查雞蛋，雞蛋在經(jīng)歷了一場抖動(dòng)之后，完好無損。開始，學(xué)生擔(dān)心的是雞蛋，而后來思考的卻是為什么結(jié)實(shí)的瓦碎了，而雞蛋卻未破。當(dāng)學(xué)生看明白了教師的演示，歡笑聲把擔(dān)心驅(qū)散，對(duì)比一下開始教師播放的魔術(shù)，學(xué)生們立刻恍然大悟，因而學(xué)生高興地鼓起掌來。在學(xué)生們感覺到十分的驚奇和不可思議的時(shí)候，這時(shí)老師提出“瓦碎蛋全”實(shí)驗(yàn)從原理上講，就是雞蛋和磚塊得到相同的動(dòng)量變化量，但是由于作用時(shí)間的不同，雞蛋和磚塊受到不同的沖擊力，從而產(chǎn)生不同的作用效果，使得瓦碎，而蛋全，這些物理知識(shí)我們在高中階段會(huì)一起去學(xué)習(xí)。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)既能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，又能給學(xué)生留下一連串的懸念，這就為學(xué)生今后學(xué)好物理打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。

二、直觀形象的物理演示實(shí)驗(yàn)，能幫助學(xué)生建立物理概念

在學(xué)習(xí)自由落體時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了這樣的演示實(shí)驗(yàn)。首先問學(xué)生一個(gè)問題，如果一個(gè)小紙片和一個(gè)粉筆同時(shí)從同一高度處下落，哪一個(gè)先落地？學(xué)生們異口同聲的回答：粉筆先落地。教師把一個(gè)小紙片和一個(gè)粉筆用雙手拿住從同一高度讓其下落，發(fā)現(xiàn)確實(shí)是粉筆先落地，學(xué)生們看了很得意。教師問：那大家總結(jié)下物體下落的快慢與什么因素有關(guān)呢？同學(xué)們搶著回答：物體下落快慢與物體的質(zhì)量有關(guān)，教師不做任何回答。教師繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，同樣還是原來的紙片和粉筆，還是在同一高度讓其下落，只是這次把紙片捏成一小團(tuán)，這時(shí)下落時(shí)提醒同學(xué)們仔細(xì)觀察現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)紙和粉筆幾乎同時(shí)落地。教室里的氣氛變得熱烈起來了，學(xué)生們開始懷疑剛才自己提出的結(jié)論了。那為什么兩次出現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象呢，經(jīng)過思考有同學(xué)提出可能還與空氣阻力有關(guān)。教師拿出演示實(shí)驗(yàn)儀器，一個(gè)真空管中，有一個(gè)羽毛和一個(gè)小鐵片，讓其一同下落時(shí)，和我們第一次看的現(xiàn)象和第一次的實(shí)驗(yàn)一樣，鐵塊先落下；接下來抽去真空管中的空氣后，再讓其同時(shí)下落，發(fā)現(xiàn)羽毛和鐵片同時(shí)落地。同學(xué)們熱烈的討論并歸納和分析出：當(dāng)不受空氣阻力，只受重力時(shí)，物體下落快慢是相同的。到此教師提出只受重力且從靜止下落的運(yùn)動(dòng)，從而引出自由落體的概念就水到渠成了。通過以上直觀的演示、觀察、分析和歸納，學(xué)生糾正了物體下落快慢只與質(zhì)量有關(guān)的日常感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)也理解得比較透徹。這種教法是把概念建立在感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。

三、 探索性的物理演示實(shí)驗(yàn)，能加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解

物理規(guī)律大多是通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)、概括出來的。在物理教學(xué)中就需要通過演示實(shí)驗(yàn)加以探索和驗(yàn)證，但有的物理規(guī)律是通過計(jì)算，推理歸納出來的，由于學(xué)生缺少感性認(rèn)識(shí)而難解其義。對(duì)這類規(guī)律也應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)行探索和驗(yàn)證，幫助學(xué)生理解其物理意義。

由牛頓第二定律F=ma可知：物體的加速度與力成正比，與質(zhì)量成反比。對(duì)于這一規(guī)律，學(xué)生往往感到難于理解，在解答具體問題時(shí)經(jīng)常出錯(cuò)。那么為了讓學(xué)生能理解這個(gè)規(guī)律，課本上把這個(gè)規(guī)律通過一個(gè)探索性的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自己去探索和歸納。課堂上教師首先用多媒體演示不同質(zhì)量、受力不同或運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同的物體的加速度情況，讓學(xué)生找出與加速度有關(guān)的因素是質(zhì)量和受力。然后讓學(xué)生去探索出加速度與質(zhì)量和受力的關(guān)系，讓學(xué)生根據(jù)平時(shí)的實(shí)驗(yàn)處理方法，提出此探索實(shí)驗(yàn)的方法為控制變量法。教師準(zhǔn)備好演示實(shí)驗(yàn)器材，在控制好小車質(zhì)量不變的情況下，改變小車的受力情況，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得小車的受力及對(duì)應(yīng)加速度的數(shù)據(jù)，并做出aF圖象，讓學(xué)生從圖象中直觀的探索出加速度與受力成正比；然后在控制小車受力的情況下，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得小車的質(zhì)量及對(duì)應(yīng)加速度的數(shù)據(jù)，并做出a1/m的圖象，讓學(xué)生直接從圖象上探索出加速度與質(zhì)量成反比的規(guī)律。以上實(shí)驗(yàn)不但驗(yàn)證了加速度與受力和質(zhì)量有關(guān)以外，而且學(xué)生通過對(duì)探索性的演示實(shí)驗(yàn)并得出F=ma這一規(guī)律，對(duì)這一規(guī)律深信不疑，從而加深了對(duì)牛頓第二定律公式的物理意義的理解。

物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面實(shí)施高中物理教學(xué)的一種最有效最直觀的形式。它可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)造性思維的習(xí)慣，它還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。演示實(shí)驗(yàn)使物理教學(xué)的科學(xué)性和藝術(shù)性得到統(tǒng)一， 它有化枯燥為生動(dòng)，化抽象為具體，化平淡為神奇的功能。