魔術解密

王勇

摘 要： 物理實驗是學生打開學習物理之門的鑰匙。合理的物理實驗設計首先符合任教學生的心理和認知特點。這樣的設計能體現物理學習所要實現的目標。物理實驗設計是提高物理教學質量的基礎。組織和指導學生開展物理實驗探究，對于提高學生學習物理的興趣、開闊知識視野、培養創新能力及發揮他們的聰明才智等都很有益。

關鍵詞： 學習興趣 認知規律 實驗設計 實驗探究

一、一個線索貫穿整節課，保持學習興趣

新課標下的中學物理實驗教學，強調激發學生的學習興趣，創設探究性的教學情境，充分調動學生的主動性，培養學生的探究能力和創新精神。物理課堂充分體現新課程的教育理念，就要求教師從學生的任教心理特點和認知規律出發，大膽運用創新教學方法，以全新的角度、全新的思維和模式完成工作。在蘇科版九年級第十六章第五節《電磁感應現象》的教學設計中第一階段魔術引入電磁感應。開始利用調換干電池分別讓發光二極管發光，介紹發光二極管具有單向導電性，讓學生知道發光二極管的顏色發生變化時，電路中的電流就發生改變，為下面利用魔術箱探究感應電流做好鋪墊。魔術表演激發學生好奇心，沒有電池也能使二極管發光，魔術揭秘，揭示魔術的主要元件磁鐵、線圈引入課題電磁感應現象。請學生上來利用相同的元件表演，引出探究感應電流產生條件的問題。由產生感應電流條件過渡到感應電流方向的影響因素時利用和學生玩判斷什么燈亮的游戲過渡到感應電流的方向在發生變化，進而提出感應電流方向與哪些因素有關。在游戲過程中不斷揭秘發現影響感應電流方向的可能因素，為猜想及實驗設計奠定基礎。初中生好奇、樂于接受新事物的特點為創新教育的開展提供了沃土。而物理學科，物理實驗為培養創新精神提供了最佳環境，優化了物理實驗設計。在這節可中設計以魔術箱引入課題；師生的游戲互動，不斷解密將探究電磁感應的教學目標滲透其中。教師應成為勇于進取、善于創新的模范，教具的創造、實驗的新穎設計，對學生都有很強的感染力，會不知不覺在學生心里播下創造的種子。

二、設計符合學生認知規律的實驗探究過程

演示實驗以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，沒有直接參與，不利于其創新能力的培養。盡可能地將演示性實驗轉變為探究性實驗，學生可以在自己探索物理規律的實驗過程中把動手與動腦結合起來，鍛煉并培養自己的創新意識。這就需要教師對實驗進行創新設計，包括教具的改進，實驗過程的安排，問題的設置及解決的辦法，等等。這種創新設計對學生將是一種很好的示范，對學生創新能力的培養將起到潛移默化的作用。《電磁感應現象》教學過程中設計了探究感應電流產生的條件。在魔術解密引入產生感應電流元件時，利用如圖所示中的元件進行分組實驗，讓學生自己探索如何產生感應電流。在探究一段時間后共同來交流，產生感應電流是如何操作的，沒有產生感應電流又是如何操作的。在實際嘗試過程中交流總結出探究產生感應電流的方法。交流得到方法以后在利用大家的方法共同研究產生感應電流的條件。

在日常教學過程中我們強調規律本身的結論，忽視學生認識事物和規律的過程。這樣讓學生“玩”器材—交流經驗—用器材探究。雖然用了兩次實驗器材，但是每一次使用都是學生能力和思維提升的一個過程。

三、合理設計實驗化難為簡

在做實驗之前，教師要研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、理解困難，并結合教學實際，研究解決的方法，努力開發一些直觀的演示展現給學生，這就是演示實驗，演示實驗能使學生獲得感性認識，也能培養學生的觀察能力和思維能力，激發學生的興趣，同時對培養學生的實驗操作能力有一定的示范作用。在《電磁感應現象》中導體切割磁感線是本節課的難點。磁感線本身就是為了研究磁場而引入磁場而想的曲線。對于導體的運動和磁感線的關系，如果在空間建立這樣一個具體的運動模型，讓學生有一個直觀的感覺，則對理解這一難點很有幫助。在本節課的設計中利用泡沫板制作了一個很大的U型磁鐵模型。內部用芹菜模擬磁感線，用長的水果刀作為導體棒，讓學生演示自己在“玩”的過程中導體棒是如何運動產生感應電流的，此時導體棒對芹菜作用的效果是什么；導體棒如何運動沒有產生感應電流，那么導體棒對芹菜的作用效果又是什么。讓學生在腦海里建立這樣導體切割磁感線的初步模型。在演示過程中可以進一步探究導體切割磁感線的各種運動情況，還有切割時導體和磁體的相對運動情況在這里也可以模擬演示。

四、聯系實際，應用模型的設計讓學生愛上物理

通過開發一些聯系生活實際的應用型實驗，可使學生親身感受到物理實驗的實用價值，而不會讓學生學習和生活是相分離的。在電磁感應現象應用的教學過程中制作了風力發電模型如圖：學生直觀地看到線圈和磁體及線圈在磁體中的運動。通過外面連接的電流計的擺動能過判斷有電流通過，同時可以判斷出電流方向的改變。自制電古箏，用一根長80厘米的銅絲繃緊固定在長木板上，下方放一長條形強磁體，銅線兩端連接音頻線再連接音響。撥動銅線音響中就可以發出聲音，課堂上請學生上臺演奏，學生的熱情高漲，深深愛上學習物理，學生學習的主動性充分調動起來。

在日常教學物理中，教師合理地設計物理實驗，啟迪學生思維，將復雜、抽象的思維過程轉化為簡單、直觀的思維過程，加深對物理現象、物理規律的理解，培養學生用實驗探究問題的意識，提高學生的探究問題能力和創新能力。讓物理實驗成為學生打開物理大門的鑰匙，讓學生愛上物理。

參考文獻：

[1]王棣生.中學物理創新教法——實驗改革指導.

[2]劉建民.深化實驗教學改革培養創新人才的思考與實踐[J].實驗技術與管理.