精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn) 打造高效物理課堂

梁炳華

摘 要：物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有不可替代的重要性。精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)有利于打造高效物理課堂：大膽改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，能提高演示實(shí)驗(yàn)可視性；精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn) ；改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置；激發(fā)興趣 ；關(guān)注細(xì)節(jié)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有不可替代的重要性，它能提供形象直觀的感性材料，有效刺激學(xué)生的感觀細(xì)胞，激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。如何運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)打造高效物理課堂是所有物理教師的追求，多年的教學(xué)實(shí)踐讓我深刻地意識(shí)到，要達(dá)到這一目的，首先要精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，這樣學(xué)生收獲才大。以下是我在《電與熱》教學(xué)中對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的一些做法。

一、大膽改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，提高演示實(shí)驗(yàn)可視性

演示實(shí)驗(yàn)一定要努力讓全體學(xué)生看得清楚，而不是自己看得清楚，否則就不是演示實(shí)驗(yàn)了，也就失去意義了。因此，在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，我們要增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)可視性。在“焦耳定律”演示實(shí)驗(yàn)中，我沒有采用課本上的電阻絲加熱煤油實(shí)驗(yàn)，而是采用通過電阻絲加熱儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體，使氣體迅速膨脹，在U形管內(nèi)形成液面高度差的辦法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)很明顯要比通過電阻絲加熱煤油實(shí)驗(yàn)效果明顯，而且比較節(jié)省課堂時(shí)間，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)于儲(chǔ)氣罐的氣密性要求極高。剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備儀器時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)都不能成功，那時(shí)候真想放棄這套效果明顯的裝置。但一去碰那套煤油實(shí)驗(yàn)裝置，效果總是強(qiáng)差人意，心里不覺涼了大半截。所以還是鼓起勇氣重新拾起了那套漏氣的實(shí)驗(yàn)裝置，一點(diǎn)點(diǎn)找問題，一點(diǎn)點(diǎn)解決，這個(gè)過程讓我知道了可以在橡膠墊上涂凡士林解決氣密性問題，一面涂不行，就反正面都涂；另外，擰螺絲也是有技巧的，一定要對(duì)角線方向上擰螺絲，讓每個(gè)螺絲松緊程度一致；還有橡膠管一定要選擇合適的尺寸等等。終于，功夫不負(fù)有心人，這套漏了氣的實(shí)驗(yàn)裝置在我的努力下不漏氣了。可是做起實(shí)驗(yàn)來問題又來了，由于焦耳定律演示器上的U形管太小，學(xué)生不易觀察，所以我大膽的將原有U形管拆掉，用測量液體壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)用的壓強(qiáng)計(jì)改裝成了的大U形管來代替，實(shí)驗(yàn)效果很明顯，上課使用時(shí)，基本上能夠照顧到全體同學(xué)。

有了好的實(shí)驗(yàn)裝置是成功的第一步，我開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)介紹、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)習(xí)最好的老師，同時(shí)也是學(xué)習(xí)動(dòng)力的源泉，我們要認(rèn)真把握好這個(gè)良好的契機(jī)。教學(xué)中，我用簡單的電爐絲和銅絲引燃衛(wèi)生紙實(shí)驗(yàn)引入新課。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng)形像，能夠大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且課后可以引導(dǎo)學(xué)生思考為什么電爐絲上的衛(wèi)生紙先燃燒，其實(shí)這個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)也能進(jìn)一步驗(yàn)證電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小有關(guān)（因?yàn)殡姞t絲與銅絲電阻不同，但電流和通電時(shí)間相同，電爐絲上衛(wèi)生紙先燃燒），還可以驗(yàn)證電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間的關(guān)系（因?yàn)殡娏骱碗娮璐笮〔蛔儯瑒偨油娐罚l(wèi)生紙沒有燃燒，過了一段時(shí)間后衛(wèi)生紙才燃燒），當(dāng)然，通過改變學(xué)生電源提供的電壓，來改變通過電爐絲和銅絲的電流（電阻和通電時(shí)間不變），也能驗(yàn)證電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系。這個(gè)小實(shí)驗(yàn)的思考在教學(xué)中起到前后呼應(yīng)的作用，可以幫助那些學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生加深對(duì)焦耳定律的理解。

三、關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，把握好教學(xué)契機(jī)

物理演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中獨(dú)具魅力，適時(shí)把握教學(xué)契機(jī)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。“焦耳定律”演示實(shí)驗(yàn)中，在介紹實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)原理時(shí)，我先對(duì)一個(gè)電阻進(jìn)行加熱，演示了通過加熱電阻絲可以使儲(chǔ)氣罐內(nèi)空氣受熱膨脹，U形管液面出現(xiàn)高度差。但介紹完實(shí)驗(yàn)裝置和原理后，再將儲(chǔ)氣罐上與大氣相連通的閥門打開，使得與兩個(gè)儲(chǔ)氣罐相連通的U形管有相同的液面高度，保持兩個(gè)U形管液面高度相同才能遵守控制變量法，我們每天都在教育自己的學(xué)生“細(xì)節(jié)決定成敗”，這就是演示實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)。

對(duì)于探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系這個(gè)實(shí)驗(yàn)，更要很好地分析學(xué)情。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)是這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中最難理解、電路連接最復(fù)雜的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這個(gè)難點(diǎn)的處理，可以適當(dāng)借助板書講解，也可以在兩個(gè)儲(chǔ)氣罐上分別接入電流表，讓學(xué)生更直觀的看見通過兩個(gè)儲(chǔ)氣罐內(nèi)電阻的電流大小不同，這樣處理可能學(xué)生會(huì)更好理解一點(diǎn)。另外，這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的實(shí)物連接也是一個(gè)難點(diǎn)，應(yīng)該更好的利用多媒體設(shè)備或板書幫助學(xué)生解決這個(gè)難點(diǎn)，和學(xué)生一起連接這個(gè)電路，正好也是對(duì)已學(xué)知識(shí)的鞏固。還有，對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所說明的問題一定要給予學(xué)生準(zhǔn)確的解釋，比如在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生們一定會(huì)發(fā)現(xiàn)電流與電阻、通電時(shí)間對(duì)電流產(chǎn)生的熱量效果不同，電流影響因素會(huì)更大一點(diǎn)，因?yàn)橐好娓叨炔詈苊黠@的更大，這樣就可以及時(shí)介紹電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系并不是正比的，而是與電流的二次方成正比。

物理教學(xué)中，教師角色應(yīng)該從以往的那種授業(yè)者轉(zhuǎn)變?yōu)檠芯空摺⑻剿髡摺⒑献髡摺⒎?wù)者，我們要敢于創(chuàng)設(shè)條件，改進(jìn)傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)，將演示實(shí)驗(yàn)搬到教學(xué)中來，服務(wù)課堂，通過學(xué)生自身的體驗(yàn)和感悟，真正地達(dá)到對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力。通過一個(gè)個(gè)精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)搭起提高學(xué)生物理素養(yǎng)的階梯，從而打造高效的物理課堂。