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【内容摘要】中学物理教学要注重感性认识与理性认识的结合,要在不断激发学生的学习兴趣的基础上,逐步拉高学生的“合作、探究、动手”能力。音乐集成块的灵敏性很高、耗电极微,是中学物理教学中的一个重要载体。利用它可以充分展示物理的“新、奇、乐”,激发学生学习物理的兴趣,感受物理学的魅力;改进物理实验效果,提高物理教学的时效性;充分发挥教师的主观能动性,培养学生的创新意识和创新能力。
【关健词】音乐集成块 学习兴趣 教学时效性 合作 探究 动手 创新能力
一、充分展示物理的“新、奇、乐”,激发学生学习物理的兴趣,感受物理学的魅力
高中物理有关电容器能贮存电能的特性,只是在理论上作了一定的介绍,而无具体的实验。不能体现物理学的“新、奇、乐”,于是我改用音乐集成块来检验电容贮存电能,并且很简单。方法是:取一容量为4700UF的黑白电视机电源滤波电解电容器,用一节或两节干电池按正负极连接给电容器先充电20秒钟左右,后将该电容立即按极性与音乐集成块连接,电容器放电给音乐集成块提供了电源,发出音乐声,并能持续数秒钟,当然选用的电解电容容量越大,奏出的音乐声时间就越长,从而证明电容器可以贮存电能。(图略)
二、改进物理实验效果,提高物理教学的时效性
(一)精心设计简明实验,提高实验教学的效率
高二物理教材中介绍的学生实验“传感器的简单应用”,只是通过用多用电表欧姆档显示敏感元件的阻值变化来说明传感器特性。事实上,这样的实验做起来平淡,激发不起学生的兴趣,做过以后,学生普遍反应“没意思”,教学效果不理想。对此,我制作了一套“传感器特性演示仪”,能生动地演示传感器元件的特性及其应用。
1、光敏特性演示仪
(1)原理。把光敏电阻串联接入电路,因其阻值随着照射光强度的变化而变化,则电流也随着做相应的变化;(2)结构及电路如图二所示图二(图略)。将两节7号干电池(串联)及音乐集成块固定在小塑料盒内,由盒内引出两根导线,连接到光敏电阻上即可(光敏电阻装在一个黑色小圆柱管中);(3)本仪器虽主要用于课堂上演示光敏电阻特性,但光敏电阻却有着广泛的应用,如光控路灯节能控制器,在黄昏和夜晚时,由于传感器光敏电阻受光减弱,阻值增大,此信号经过控制电路去控制点亮路灯。在黎明时,光照增强,阻值减小,此信号经过控制电路去控制熄灭路灯,从而达到自动控制的目的。
2、热敏特性演示仪
(1)原理。利用热敏电阻在温度变化时其阻值也相应变化的原理。热敏电阻有正温度系数与负温度系数之分。前者是指当温度升高时其阻值相应增大,后者是指温度升高时其阻值相应降低。本仪器使用的是负温度系数的热敏电阻;(2)结构及电路如图三(图略)。演示仪由玩具电扇(小学生遮阳帽上的电扇)、音乐集成块、压电陶瓷片、两只硅二极管、9V叠层电池及热敏电阻串联而成。热敏电阻可应用于温度控制。在工农业生产需要温度控制的场所,当温度升高到一定界限时,报警器工作,提醒工作人员马上采取措施,避免不必要的损失,如孵化小鸡等。在热敏特性演示仪中,我用小巧可爱的玩具电扇和音乐集成块替代了教材中的多用电表;在光敏特性演示仪中,用能发出美妙悦耳音乐的音乐集成块替代了教材中的多用电表。这样在演示中,时而是小扇的转动,时而是动听的乐声,顿时使演示过程变平淡为新奇,变乏味为生动,学生的情绪为之兴奋,课堂气氛变得活跃,收到了良好的教学效果。
(二)、悉心设计实验细节,“稳、准”地击中教学重点,顺利突破教学难点
1、检验水果电池及认识其正负极与金属的对应关系。初中物理要求学生做一个水果电池,同时用万用表测量其电压。这个活动过程重点是让学生知道不同金属片在酸、碱、盐溶液中能成为一个电池并认识电池的正负极。如果只用万用表检测,那么不能深刻认识电源的含义,因为有些电源即使有一点电压,但是不能带负载,称不上真正的电源,同时在正负极的认识上就更困难了,对此我设计的音乐集电路就能切中要害,很好地解决这个问题。无论何种水果,只要插入两电极接上该装置,均能发出音乐声,证明电源的存在。同时交换两极,音乐声停此,能很好地说明正负极与不同金属的对应关系,因为音乐集成片上也标注好了正负极性(如图四所示)图四(图略);2、高中物理在研究“断电自感现象”时,为了说明断电自感电流在电阻R上的方向和原来的电流方向相反,也可以設计出如图五所示的电路,断开开关后音乐声会响一小段时间,从音乐集成块的正负可知电阻R上电流的方向。图五(图略)
三、充分发挥教师的主观能动性,利用音乐集成电路挖掘学生潜力,培养学生的创新意识和创新能力
(一)面向所有学生,利用音乐集成电路提高学生的合作、探究能力
初中物理介绍了直流发电机,高中物理中也提到过,为了检验直流发电机产生的直流电流,同时与交流发电机产生的交流电加以区别,同时更重要的是培养学生的合作、探究能力。我用教学用手摇交直流发电机作实验,四位学生一组,先将电刷压在换向器上,用一只1K的可变电阻器和两只470UF的电解电容构成一个简单滤波器,因为发电机发出的是脉动直流电。后按极性分别连接,再按一定方向轻轻摇动手轮,音乐集成块便发出音乐声,调节可变电阻器至音乐声最大为止(反向摇动手轮不响),证明直流发电机发出了直流电,将电刷移至集流环,装置不变,不管手轮正向或反向摇动,均不发出音乐声,换上小灯泡则发光,说明发出的是交流电。应用音乐集成块做此实验不但可以证明直流发电机发出了直流电,而且可以区别发电机发出的电流是交流或是直流,同时四位同学彼此合作、探究,提高了合作探究能力。
(二)开展科技创新活动,培养学生的创新意识和创新能力
如何施行素质教育,如何培养学生那种“乐学、好学”的精神和品格?如何使学生的综合素质得到发展?如何培养学生的创新意识和创新能力?几经思考,我认为“从实际中来,到实际中去”的科技创新活动就是一个切入点,因此我们将“科技创新活动”作为山里孩子成功的基石,成才的阶梯。安全输液报警器就是充分运用了音乐集成电路等物理知识的创新作品。它利用了弹簧的弹力与所受拉力成正比,当液体快要流完的时候,弹簧所受拉力减小到一定值,其伸长量减小,此时固定在弹簧两端的两个磁环相距较近,彼此近到某一临界点时,突然吸合,使开关接通,音乐声响起。通过类似的创新活动的开展,学生即学好了物理知识,又提高了创新意识和创新能力。
【关健词】音乐集成块 学习兴趣 教学时效性 合作 探究 动手 创新能力
一、充分展示物理的“新、奇、乐”,激发学生学习物理的兴趣,感受物理学的魅力
高中物理有关电容器能贮存电能的特性,只是在理论上作了一定的介绍,而无具体的实验。不能体现物理学的“新、奇、乐”,于是我改用音乐集成块来检验电容贮存电能,并且很简单。方法是:取一容量为4700UF的黑白电视机电源滤波电解电容器,用一节或两节干电池按正负极连接给电容器先充电20秒钟左右,后将该电容立即按极性与音乐集成块连接,电容器放电给音乐集成块提供了电源,发出音乐声,并能持续数秒钟,当然选用的电解电容容量越大,奏出的音乐声时间就越长,从而证明电容器可以贮存电能。(图略)
二、改进物理实验效果,提高物理教学的时效性
(一)精心设计简明实验,提高实验教学的效率
高二物理教材中介绍的学生实验“传感器的简单应用”,只是通过用多用电表欧姆档显示敏感元件的阻值变化来说明传感器特性。事实上,这样的实验做起来平淡,激发不起学生的兴趣,做过以后,学生普遍反应“没意思”,教学效果不理想。对此,我制作了一套“传感器特性演示仪”,能生动地演示传感器元件的特性及其应用。
1、光敏特性演示仪
(1)原理。把光敏电阻串联接入电路,因其阻值随着照射光强度的变化而变化,则电流也随着做相应的变化;(2)结构及电路如图二所示图二(图略)。将两节7号干电池(串联)及音乐集成块固定在小塑料盒内,由盒内引出两根导线,连接到光敏电阻上即可(光敏电阻装在一个黑色小圆柱管中);(3)本仪器虽主要用于课堂上演示光敏电阻特性,但光敏电阻却有着广泛的应用,如光控路灯节能控制器,在黄昏和夜晚时,由于传感器光敏电阻受光减弱,阻值增大,此信号经过控制电路去控制点亮路灯。在黎明时,光照增强,阻值减小,此信号经过控制电路去控制熄灭路灯,从而达到自动控制的目的。
2、热敏特性演示仪
(1)原理。利用热敏电阻在温度变化时其阻值也相应变化的原理。热敏电阻有正温度系数与负温度系数之分。前者是指当温度升高时其阻值相应增大,后者是指温度升高时其阻值相应降低。本仪器使用的是负温度系数的热敏电阻;(2)结构及电路如图三(图略)。演示仪由玩具电扇(小学生遮阳帽上的电扇)、音乐集成块、压电陶瓷片、两只硅二极管、9V叠层电池及热敏电阻串联而成。热敏电阻可应用于温度控制。在工农业生产需要温度控制的场所,当温度升高到一定界限时,报警器工作,提醒工作人员马上采取措施,避免不必要的损失,如孵化小鸡等。在热敏特性演示仪中,我用小巧可爱的玩具电扇和音乐集成块替代了教材中的多用电表;在光敏特性演示仪中,用能发出美妙悦耳音乐的音乐集成块替代了教材中的多用电表。这样在演示中,时而是小扇的转动,时而是动听的乐声,顿时使演示过程变平淡为新奇,变乏味为生动,学生的情绪为之兴奋,课堂气氛变得活跃,收到了良好的教学效果。
(二)、悉心设计实验细节,“稳、准”地击中教学重点,顺利突破教学难点
1、检验水果电池及认识其正负极与金属的对应关系。初中物理要求学生做一个水果电池,同时用万用表测量其电压。这个活动过程重点是让学生知道不同金属片在酸、碱、盐溶液中能成为一个电池并认识电池的正负极。如果只用万用表检测,那么不能深刻认识电源的含义,因为有些电源即使有一点电压,但是不能带负载,称不上真正的电源,同时在正负极的认识上就更困难了,对此我设计的音乐集电路就能切中要害,很好地解决这个问题。无论何种水果,只要插入两电极接上该装置,均能发出音乐声,证明电源的存在。同时交换两极,音乐声停此,能很好地说明正负极与不同金属的对应关系,因为音乐集成片上也标注好了正负极性(如图四所示)图四(图略);2、高中物理在研究“断电自感现象”时,为了说明断电自感电流在电阻R上的方向和原来的电流方向相反,也可以設计出如图五所示的电路,断开开关后音乐声会响一小段时间,从音乐集成块的正负可知电阻R上电流的方向。图五(图略)
三、充分发挥教师的主观能动性,利用音乐集成电路挖掘学生潜力,培养学生的创新意识和创新能力
(一)面向所有学生,利用音乐集成电路提高学生的合作、探究能力
初中物理介绍了直流发电机,高中物理中也提到过,为了检验直流发电机产生的直流电流,同时与交流发电机产生的交流电加以区别,同时更重要的是培养学生的合作、探究能力。我用教学用手摇交直流发电机作实验,四位学生一组,先将电刷压在换向器上,用一只1K的可变电阻器和两只470UF的电解电容构成一个简单滤波器,因为发电机发出的是脉动直流电。后按极性分别连接,再按一定方向轻轻摇动手轮,音乐集成块便发出音乐声,调节可变电阻器至音乐声最大为止(反向摇动手轮不响),证明直流发电机发出了直流电,将电刷移至集流环,装置不变,不管手轮正向或反向摇动,均不发出音乐声,换上小灯泡则发光,说明发出的是交流电。应用音乐集成块做此实验不但可以证明直流发电机发出了直流电,而且可以区别发电机发出的电流是交流或是直流,同时四位同学彼此合作、探究,提高了合作探究能力。
(二)开展科技创新活动,培养学生的创新意识和创新能力
如何施行素质教育,如何培养学生那种“乐学、好学”的精神和品格?如何使学生的综合素质得到发展?如何培养学生的创新意识和创新能力?几经思考,我认为“从实际中来,到实际中去”的科技创新活动就是一个切入点,因此我们将“科技创新活动”作为山里孩子成功的基石,成才的阶梯。安全输液报警器就是充分运用了音乐集成电路等物理知识的创新作品。它利用了弹簧的弹力与所受拉力成正比,当液体快要流完的时候,弹簧所受拉力减小到一定值,其伸长量减小,此时固定在弹簧两端的两个磁环相距较近,彼此近到某一临界点时,突然吸合,使开关接通,音乐声响起。通过类似的创新活动的开展,学生即学好了物理知识,又提高了创新意识和创新能力。