淺談利用數(shù)碼設(shè)備提高課堂演示實(shí)驗(yàn)顯著性的方法

魯夢(mèng)霞

摘 要：物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)型學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是其教學(xué)的重要組成部分，而課堂演示實(shí)驗(yàn)更是必不可少。但是課堂演示實(shí)驗(yàn)往往受多方面因素的影響，其有效性和顯著性明顯下降，本文就如何利用數(shù)碼設(shè)備提高課堂演示實(shí)驗(yàn)顯著性提出了幾點(diǎn)看法。

關(guān)鍵詞：物理演示實(shí)驗(yàn)；顯著性；方法

物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是物理不可或缺的部分，也是有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提出、分析、解決問(wèn)題能力的重要手段。通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)物理理論的生成會(huì)有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)物理規(guī)律會(huì)有更進(jìn)一步的理解，可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

新高考模式下，無(wú)論從學(xué)考角度看還是從選考角度看，無(wú)論是從教學(xué)時(shí)間看還是從教學(xué)任務(wù)看，物理學(xué)科的教學(xué)壓力都有所增加。在課時(shí)緊、任務(wù)艱巨的情況下，要兼顧好上課、講題與實(shí)驗(yàn)，教師必須更好地利用課堂演示實(shí)驗(yàn)。課堂演示實(shí)驗(yàn)效果的好差，不僅取決于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，也取決于展示實(shí)驗(yàn)的方式。基于以上所述狀況，筆者就如何提高課堂演示實(shí)驗(yàn)的顯著性談?wù)剮c(diǎn)自己的理由與建議，不足之處請(qǐng)同行批評(píng)指正。

一、演示實(shí)驗(yàn)不夠顯著的原因

課堂演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要一環(huán)，其明顯缺陷之一是演示效果不夠顯著，無(wú)法讓學(xué)生清楚地觀察到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。造成這個(gè)問(wèn)題有兩個(gè)原因。其一，教室空間大，學(xué)生人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)儀器大小受限。若教師在講臺(tái)上做演示實(shí)驗(yàn)而不借助其他多媒體工具，想得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果是很困難的。雖然不少器材有演示專(zhuān)用型號(hào)，但演示效果依舊勉強(qiáng)。這會(huì)導(dǎo)致觀察實(shí)驗(yàn)有困難的學(xué)生（尤其是坐在后排或側(cè)排的學(xué)生）對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)不感興趣或?qū)ζ湔鎸?shí)性產(chǎn)生懷疑。而爭(zhēng)先恐后“搶”著看的學(xué)生又會(huì)影響課堂秩序，使得實(shí)驗(yàn)淪為他們好奇貪玩的“西洋鏡”，造成課堂注意力分散。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身蘊(yùn)含的知識(shí)難以理解和深入思考。其二，有些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間極短，難以觀察。如研究平拋運(yùn)動(dòng)的豎直方向分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，要觀察從相同高度自由下落的小球與平拋的小球是否同時(shí)落地，由于小球運(yùn)動(dòng)很快，基本觀察不到，同時(shí)小球落地后要多次反彈，也很難用聽(tīng)聲音去比較是否同時(shí)落地。

二、如何借助數(shù)碼設(shè)備提高演示實(shí)驗(yàn)的顯著性

教學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、可見(jiàn)度高才能更好地觸動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。所以，如何讓課堂演示實(shí)驗(yàn)效果顯著，是一個(gè)值得思考的問(wèn)題。

高中學(xué)校每個(gè)教室?guī)缀醵寂鋫淞穗娔X、攝像頭、投影儀，甚至條件好的學(xué)校還配有白板教室、錄播教室；教師自身也有手機(jī)、相機(jī)、DV機(jī)、Ipad等數(shù)碼產(chǎn)品。教師可以借助這些設(shè)備改善演示實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的效果。下面，筆者就如何利用數(shù)碼設(shè)備更好地展示高中物理課堂演示實(shí)驗(yàn)效果提出幾點(diǎn)建議。

1.利用攝像頭把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)場(chǎng)直播到投影儀上

利用攝像頭把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)直播到投影儀上，確保每個(gè)學(xué)生都可以觀察清楚，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)、可靠。如做電路實(shí)驗(yàn)，要觀察電壓表或者電流表讀數(shù)時(shí)，只要用一個(gè)攝像頭對(duì)準(zhǔn)電表的表盤(pán)，學(xué)生就可以在投影儀上清楚看到讀數(shù)變化，效果明顯比用演示電表好。只要攝像頭連接的數(shù)據(jù)線足夠長(zhǎng)，攝像頭的放置位置選擇性也會(huì)很廣，擺放方便。

2.利用DV機(jī)等數(shù)碼設(shè)備放慢實(shí)驗(yàn)速度

在一些演示實(shí)驗(yàn)中，利用DV錄像有效放慢演示速度，必要時(shí)還可進(jìn)行暫停回放處理。比如在“牛頓管實(shí)驗(yàn)”中，抽掉空氣后，由于運(yùn)動(dòng)比較快，不易直觀觀察到羽毛和鐵球是否同時(shí)下落，這時(shí)教師可以用DV機(jī)記錄下實(shí)驗(yàn)過(guò)程，隨后再放給學(xué)生看，讓學(xué)生能夠清楚看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更加信服。再如，“對(duì)比平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)是自由落體實(shí)驗(yàn)”，教師可以用DV錄下整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后請(qǐng)學(xué)生觀察放慢的錄像，甚至還可以每隔相同時(shí)間對(duì)視頻進(jìn)行截圖，再對(duì)各張截圖進(jìn)行比較和數(shù)據(jù)處理，達(dá)到鍛煉學(xué)生觀察與思考、歸納與總結(jié)的實(shí)際應(yīng)用能力。

3.利用手機(jī)拍照呈現(xiàn)器材細(xì)節(jié)或者通過(guò)連拍展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

智能手機(jī)有強(qiáng)大清晰的拍照攝像功能，教師可以利用這些功能拍下實(shí)驗(yàn)器材照片，然后加入PPT中展示給全班學(xué)生看。例如，教師可以借用手機(jī)給“描述平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)軌跡”確定小球位置的可移動(dòng)滑片拍照，再把照片展示給學(xué)生看，讓學(xué)生自己分析這個(gè)滑片的作用。在有些需要演示速度較慢的實(shí)驗(yàn)中，教師也可以用手機(jī)連拍代替頻閃照片的方法呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果。例如，研究氣墊導(dǎo)軌上的水平彈簧振子是一種簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，可以用手機(jī)連拍照片，把照片加入PPT中，然后請(qǐng)學(xué)生觀察照片，讀取各時(shí)刻照片中彈簧振子的位移，再請(qǐng)學(xué)生自己想辦法判斷該運(yùn)動(dòng)是否為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。

隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品的日益普及，物理作為與科技最緊密相連的學(xué)科，更應(yīng)該發(fā)揮這些產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)為學(xué)科發(fā)展服務(wù)，不僅可以輔助課堂演示實(shí)驗(yàn)，還可以在其他方面挖掘其潛在的功用，真正做到盡其所能，揚(yáng)其所長(zhǎng)。

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