淺談職高物理演示實驗的類型和作用

王春祿

摘要:物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),所有的物理概念、規(guī)律、定律等是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的,學(xué)生對物理知識的理解和掌握都離不開實驗。物理實驗包括演示實驗,學(xué)生實驗和小實驗三部分,課堂演示實驗不同于其它任何實驗,它是教師進(jìn)行表演操作的實驗,給學(xué)生以生動鮮明而又深刻的印象,在此基礎(chǔ)上,經(jīng)分析、綜合、抽象、概括等思維的加工過程,是學(xué)生獲得知識的一種最有效的直觀教學(xué)方法之一,演示實驗是職高物理教學(xué)中不可缺少的實驗。

關(guān)鍵詞:職高物理演示實驗作用

中圖分類號:G427 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0150-01

實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),是檢驗物理理論的標(biāo)準(zhǔn)。在學(xué)生建立完整的物理概念和導(dǎo)出正確物理規(guī)律的課堂教學(xué)中,實驗是最活躍最具生命力的部分。演示實驗是指為配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演示范的實驗。它能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前,它能引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考,配合講授使學(xué)生能更好地理解、掌握物理概念和規(guī)律,達(dá)到“事半功倍”的效果。結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗,從以下幾個方面談?wù)劼毟呶锢硌菔緦嶒灥念愋秃妥饔谩?/p>

首先我們來了解一下演示實驗的類型:

根據(jù)物理演示實驗在講授新課中的時間安排,一般可分為以下三種類型:

第一,講授新課之前的演示實驗,這類演示實驗的目的在于引入新的課題,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。其特點是引人入勝,發(fā)人深思。例如,演示水中的筷子變彎,就能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而可引入光折射的新課題。

第二,講授新課之中的演示實驗,這類演示實驗的目的在于提供感性材料,籍以形成概念,建立規(guī)律。其特點是實驗條件明確,觀察對象突出,演示層次分明。

第三,講授新課之后的演示實驗,這類演示實驗的目的在于深化,鞏固物理概念和規(guī)律,加強理解,強化記憶,應(yīng)用物理知識解釋實驗現(xiàn)象,從而培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際分析問題、解決問題的能力。

其次,就談?wù)勓菔緦嶒灥淖饔?

第一,演示實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。

演示實驗?zāi)苁箤W(xué)生加深對講授內(nèi)容的理解、鞏固記憶、激發(fā)興趣、誘導(dǎo)思考、糾正錯誤觀念、建立正確的物理圖像。例如,在演示條形磁鐵周圍的磁力線實驗中,將條形磁鐵水平放置,在磁鐵上面放一塊潔凈的平玻璃板,將鐵屑緩慢而又均勻地撒在玻璃板上,輕輕敲動玻璃板,鐵屑就沿磁力線排列起來。通過這個演示實驗?zāi)苁箤W(xué)生加深對講授內(nèi)容的理解,建立正確的物理圖像。

孔子說過:“知之者不如好知之者,好之者不如樂之者?！边@個道理對一般的學(xué)生是如此,對基礎(chǔ)較差的學(xué)生更為重要。只有想方設(shè)法喚起學(xué)生學(xué)好物理的激情,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”,才能使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。成功的演示實驗?zāi)軒椭覀兺瓿蛇@項任務(wù)。例如:2008年版職高物理試用教材的緒言中提及的兩個有趣實驗“蛋碎瓦全？瓦碎蛋全？”、“帶電鳥籠里的鳥安然無恙”雖然準(zhǔn)備麻煩,但趣味性極強。老師在課堂上演示讓學(xué)生觀察現(xiàn)象,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,且有利于培養(yǎng)學(xué)生的思考能力。又如:演示反沖現(xiàn)象,請幾個學(xué)生給氣球內(nèi)吹足氣,捏緊出氣口,釋放氣球,可見氣球向放氣的反方向飛出。觀察了這個實驗學(xué)生會對火箭飛行有個更具體的認(rèn)識,這樣可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。再如在講解“力的分解”一課時,我采取了這樣的方法。取一個沉重的大鉤碼放在桌面上,想用細(xì)線把它提起來,問學(xué)生用一根線易斷還是兩根線易斷？學(xué)生都說一根線易斷,但演示實驗結(jié)果卻相反。用一根線可將砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起,而用兩根同樣的細(xì)線(故意使兩線間有一較大夾角)去提,卻一下就斷了。為什么兩根線的效果反而不如一根線呢？這一“懸念”情境使學(xué)生的大腦里馬上產(chǎn)生了“興奮劑”,思維迅速地被激活,從內(nèi)心激發(fā)起學(xué)生的求知欲。

第二,用演示實驗引入新課有“拋磚引玉”的作用

新課引入的原則是簡潔、直接、能引起學(xué)生好奇心并產(chǎn)生疑問,自然而然的將學(xué)生引到教學(xué)內(nèi)容中來。簡單有趣的演示實驗就是這樣一塊“磚”,可以很好的起到引入的作用。

物理相對其他學(xué)科比較難,學(xué)生要想學(xué)懂得下很大氣力,所以有些學(xué)生見到物理就怕,而利用一個簡單有趣的演示實驗來引入新課很容易將學(xué)生的注意力吸引過來,讓學(xué)生一下子就對本節(jié)課產(chǎn)生興趣,從而全身心地投入到物理學(xué)習(xí)中來。

第三,演示實驗有讓學(xué)生正確理解物理概念和規(guī)律的必要基礎(chǔ)。

演示實驗?zāi)苤庇^形象地為學(xué)生提供感性認(rèn)識,是學(xué)生形成物理概念、理解物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。它能將日常生活或生產(chǎn)實踐中不易觀察到的或習(xí)以為常而未引起注意的物理現(xiàn)象突出地顯示出來。

例如,在演示驗證牛頓第三定律實驗中,讓一個大人同一個中學(xué)生在同一粗糙的地面上手拉手進(jìn)行拉力比賽,無疑,中學(xué)生被大人拉動,由此得出結(jié)論:大人拉中學(xué)生的力大。如大人在靜水中的船上,中學(xué)生在岸邊,他們手拉手進(jìn)行拉力比賽時,我們會看見大人被中學(xué)生拉了過來,這時我們又得出結(jié)論:中學(xué)生拉大人的力大。為什么相同的兩人對拉時會出現(xiàn)不同的結(jié)論呢？這主要是我們忽略了地面的摩擦力,而大人拉中學(xué)生與中學(xué)生拉大人的力是大小相等、方向相反的。通過這個演示實驗?zāi)軐⑷粘Ｉ罨蛏a(chǎn)實踐中不易觀察到的或習(xí)以為常而未引起注意的物理現(xiàn)象突出地顯示出來。

又如:彈力概念:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。海綿、彈簧、橡皮筋等發(fā)生形變可以直接看出,很容易證明它們產(chǎn)生了彈力。但是,課桌、地板、黑板等有沒有發(fā)生形變,我們不能直接看出,并且懷疑它們會不會發(fā)生形變。我們可以用玻璃瓶來做顯示微小形變的演示實驗,讓學(xué)生理解兩物體直接接觸且有擠壓就會發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力。又如:理解光的色散現(xiàn)象,假如沒有用棱鏡對白光的色散演示,學(xué)生是絕對想像不出白光中有如此豐富多彩的成分的,也無從了解光譜中的顏色是如何排列和漸變的。再如:在定性分析單擺的周期與哪些因素有關(guān)時,通過演示實驗(實驗器材:秒表,磁鐵,擺球,細(xì)繩,刻度尺)說明單擺的擺動周期與振幅,擺球質(zhì)量無關(guān),與擺長,重力加速度有關(guān),且擺長越長,周期越大,重力加速度越大,周期越小。這個實驗使學(xué)生更好的理解單擺周期公式。

第四,演示實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和各種能力

演示實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法,是提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題能力的有效途徑。教學(xué)中可以通過演示實驗或直接點出或潛移默化地向?qū)W生滲透這些好的方法和思想;在演示的過程中使學(xué)生通過觀察、分析、想象、假設(shè)、歸納總結(jié)等來培養(yǎng)和提高其各種能力。例如,在演示浮力大小的實驗中,將一只雞蛋浸沒在一個裝有清水的燒杯中,松開手后,發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底,再向清水中慢慢加入食鹽,并不斷用玻璃棒攪拌,會觀察到雞蛋緩緩浮向水面。通過這個演示實驗可看出物體的重力與浮力的關(guān)系,可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法。