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中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2014)07-080-02
作为一名高中物理教师,我总是想尽各种办法让学生亲自动手做实验,去感受物理实验中发现的乐趣。有些小实验,本身很有趣,但观察出规律却有点困难,这是我在教学中经常遇到的难题。本文从几个典型的物理小实验中讲述自拍物理实验过程的技巧和作用,小小的处理技巧能达到突破难点,化难为易的神效,希望能对广大教师有所帮助。
正文:
(一)小实验举例
自拍小实验一:《单摆小球在摆动过程中的机械能守恒》
情景再现:
高中物理必修2第二章第3节能量守恒定律教学中,教材举例荡秋千过程中如果忽略阻力,那么在竖直面摆动过程中机械能是守恒的,所以秋千能摆到原来的高度。
出现问题:
很多学生对秋千这类模型的机械能守恒其实是背诵式的记忆,并不能真正的理解,或者在实际生活中因为阻力过大而很难观察到秋千摆到原来高度。如果能设计一个让学生看得到的现象,学生就会印象深刻,心服口服。
解决对策:
于是我把小朋友荡秋千换成一条长绳系着小钢球,在空中适当高度横一条细绳作为检查标准,小球由一定高度自由释放,把这个过程拍成录相,在大屏幕上以慢动作播放让同学们认真观察小球是否回到原来的高度。当然,由于空气阻力的存在,时间久了,小球摆动辐度将越来越小。以下是实录的相片材料:
自拍小实验二:《平抛运动》
情景再现:
高中物理必修2第三章第三节平抛运动,是曲线运动的代表之一,其中体现了把曲线运动“化曲为直”“化繁为简”的重要物理思想,教学重点是让学生理解为什么要进行这样的处理?究竟平抛运动在水平方向和竖直方向上做什么性质的运动,仅仅从理论上去说明似乎不够形象,于是教材在介绍平抛运动的条件后,对平抛运动的水平及竖直方向的运动均安排实验演示,让学生体会分运动的特点是水平方向做匀速直线运动和竖直方向上做自由落体运动。
问题出现:
演示实验用的是平抛竖落仪和平抛运动演示板。对于平抛竖落仪由于实验效果可以用听声音来证明平抛的小球和自由落体运动的小球同时落地,效果已经很明显,这里不再详细说明。而探究平抛运动水平方向上的运动时,演示仪器用的是两个小钢珠,一个做平抛运动,一个做水平方向的匀速直线运动,在尽量满足实验前提如减少摩擦力等因素的影响后,小钢珠运动速度极快,一晃而过,学生根本来不及观察两个小球在水平方向上分运动的关系。
解决对策:
如果把这个过程用录相机拍摄下来,再以慢运动演示各个时刻两个小球在水平方向上的位置关系,效果是不是会更好?于是我请了实验室的老师帮忙一起用相机记录了这个历时几秒钟过程。当学生们在屏幕上看到两个小球的慢动作过程是,发现两个小球在水平方向上的位移确实一模一样,他们脸上欣喜的表情和我的一样。偶然的小动作满足了他们的好奇心,学习起来就更加有干劲了。
自拍小实验三:《液体的表面张力》
情景再现:
在高中物理选修3-3《液体的表面张力》中,有大量同学们可以做得到的小实验,本章理论性较强,但也不缺乏乐趣,做好这些小实验就是激发本章兴趣的源泉。因此,在教学过程中,教师应该排除一切困难,让学生亲手“玩”这些小实验。
问题出现:
学生在分组实验中,可能一个个兴致勃勃,玩得忘了时间。且由于实验仪器较袖珍,教师要统一讲解不够方便。
解决对策:
此时需要老师的“收”,否则一堂课会因为对学生的“放”而效率不高。等学生们“玩”得差不多时,借助一些小录相,及时把学生的精力集中起来,对物理实验现象进行科学到位的描述,让学生掌握相关的知识,本节课的教学目的就顺利完成了。下图是从网上抓到的一些小视频截图,非常好用:
(二)感悟小实验在物理教学中的重要地位:
实验在物理教学中的重要作用决定了实验成功与否决定教学的成败,所以,我们必须做好实验。自拍是做好实验的一种有效的辅助手段,它有自身难以代替的优点:
(1)自拍小实验有别于多媒体课件的电脑模仿,电脑制作出来的过程是人为的,想得到就做得到,只是一种理想化的模拟,没有真实事件的震撼力。而自拍小实验是把实际发生的过程用录相机实际记录下来,是一种实验事实。当然,有些录相也可以通过后期制作人为的更改结果,这里说的自拍,是指纯朴的最原始的一种记录方式,它只是想把最精采的瞬间记录下来,利用现代技术重现在屏幕上而已。
(2)自拍小实验可以弥补有些演示实验的不足,比如前面提到的《表面张力》演示实验,道具太小,教师在引导观察时不方便解说,通过自拍就能化难为易。在《超重和失重》教学中也有类似的情景,演示人在电梯中的超重失重现象,在课堂上是做不到的,但如果把这个过程拍下来,在课堂上播放给学生看,效果非常好,这个自拍已经有老师做出来放到网上供广大教师使用了。
(3)自拍小实验可以记录最理想的实验过程,从而减少错误实验的次数,提高课堂质效。比如前面提到的《小球在竖直面上摆动时机械能守恒》的录相时,本人就做了无数次的实验才得到较理想的效果,有时是小球没有完全在竖直面上运动,没摆动几次就晃来晃去;有时是释放的高度不合适,比中间水平绳子高了或低了;有时是前面摆得好好的,突然一阵风吹过,或是有人在旁边走动,甚至讲话时都不能对着细绳或小球,因为会带来空气的流动……
自拍小实验的目的其实就是激发学生对物理学的兴趣,因为有了兴趣,事半功倍。物理教学改革的关键是在教学过程中最大限度地调动学生学习物理的积极性,充分发挥学生的主体作用,从而提高物理教学质量。物理教学是建立在大量实验基础上的,所有的定理规律,都必须经过实验的论证。而事实上,很多物理规律,又是先从实验观察得到启发的,物理学似乎总是在实验与理论验证上反复进行着较量,从得得到大量的物理规律,对人类社会作出巨大贡献。从实验入手,激发学生的学习兴趣,好处显而易见。自拍小实验看似简单,里面却蕴藏着老师们的用心,做个有心人,学生才会爱上物理,从爱出发,就能激发学生内心隐藏的潜能。
作为一名高中物理教师,我总是想尽各种办法让学生亲自动手做实验,去感受物理实验中发现的乐趣。有些小实验,本身很有趣,但观察出规律却有点困难,这是我在教学中经常遇到的难题。本文从几个典型的物理小实验中讲述自拍物理实验过程的技巧和作用,小小的处理技巧能达到突破难点,化难为易的神效,希望能对广大教师有所帮助。
正文:
(一)小实验举例
自拍小实验一:《单摆小球在摆动过程中的机械能守恒》
情景再现:
高中物理必修2第二章第3节能量守恒定律教学中,教材举例荡秋千过程中如果忽略阻力,那么在竖直面摆动过程中机械能是守恒的,所以秋千能摆到原来的高度。
出现问题:
很多学生对秋千这类模型的机械能守恒其实是背诵式的记忆,并不能真正的理解,或者在实际生活中因为阻力过大而很难观察到秋千摆到原来高度。如果能设计一个让学生看得到的现象,学生就会印象深刻,心服口服。
解决对策:
于是我把小朋友荡秋千换成一条长绳系着小钢球,在空中适当高度横一条细绳作为检查标准,小球由一定高度自由释放,把这个过程拍成录相,在大屏幕上以慢动作播放让同学们认真观察小球是否回到原来的高度。当然,由于空气阻力的存在,时间久了,小球摆动辐度将越来越小。以下是实录的相片材料:
自拍小实验二:《平抛运动》
情景再现:
高中物理必修2第三章第三节平抛运动,是曲线运动的代表之一,其中体现了把曲线运动“化曲为直”“化繁为简”的重要物理思想,教学重点是让学生理解为什么要进行这样的处理?究竟平抛运动在水平方向和竖直方向上做什么性质的运动,仅仅从理论上去说明似乎不够形象,于是教材在介绍平抛运动的条件后,对平抛运动的水平及竖直方向的运动均安排实验演示,让学生体会分运动的特点是水平方向做匀速直线运动和竖直方向上做自由落体运动。
问题出现:
演示实验用的是平抛竖落仪和平抛运动演示板。对于平抛竖落仪由于实验效果可以用听声音来证明平抛的小球和自由落体运动的小球同时落地,效果已经很明显,这里不再详细说明。而探究平抛运动水平方向上的运动时,演示仪器用的是两个小钢珠,一个做平抛运动,一个做水平方向的匀速直线运动,在尽量满足实验前提如减少摩擦力等因素的影响后,小钢珠运动速度极快,一晃而过,学生根本来不及观察两个小球在水平方向上分运动的关系。
解决对策:
如果把这个过程用录相机拍摄下来,再以慢运动演示各个时刻两个小球在水平方向上的位置关系,效果是不是会更好?于是我请了实验室的老师帮忙一起用相机记录了这个历时几秒钟过程。当学生们在屏幕上看到两个小球的慢动作过程是,发现两个小球在水平方向上的位移确实一模一样,他们脸上欣喜的表情和我的一样。偶然的小动作满足了他们的好奇心,学习起来就更加有干劲了。
自拍小实验三:《液体的表面张力》
情景再现:
在高中物理选修3-3《液体的表面张力》中,有大量同学们可以做得到的小实验,本章理论性较强,但也不缺乏乐趣,做好这些小实验就是激发本章兴趣的源泉。因此,在教学过程中,教师应该排除一切困难,让学生亲手“玩”这些小实验。
问题出现:
学生在分组实验中,可能一个个兴致勃勃,玩得忘了时间。且由于实验仪器较袖珍,教师要统一讲解不够方便。
解决对策:
此时需要老师的“收”,否则一堂课会因为对学生的“放”而效率不高。等学生们“玩”得差不多时,借助一些小录相,及时把学生的精力集中起来,对物理实验现象进行科学到位的描述,让学生掌握相关的知识,本节课的教学目的就顺利完成了。下图是从网上抓到的一些小视频截图,非常好用:
(二)感悟小实验在物理教学中的重要地位:
实验在物理教学中的重要作用决定了实验成功与否决定教学的成败,所以,我们必须做好实验。自拍是做好实验的一种有效的辅助手段,它有自身难以代替的优点:
(1)自拍小实验有别于多媒体课件的电脑模仿,电脑制作出来的过程是人为的,想得到就做得到,只是一种理想化的模拟,没有真实事件的震撼力。而自拍小实验是把实际发生的过程用录相机实际记录下来,是一种实验事实。当然,有些录相也可以通过后期制作人为的更改结果,这里说的自拍,是指纯朴的最原始的一种记录方式,它只是想把最精采的瞬间记录下来,利用现代技术重现在屏幕上而已。
(2)自拍小实验可以弥补有些演示实验的不足,比如前面提到的《表面张力》演示实验,道具太小,教师在引导观察时不方便解说,通过自拍就能化难为易。在《超重和失重》教学中也有类似的情景,演示人在电梯中的超重失重现象,在课堂上是做不到的,但如果把这个过程拍下来,在课堂上播放给学生看,效果非常好,这个自拍已经有老师做出来放到网上供广大教师使用了。
(3)自拍小实验可以记录最理想的实验过程,从而减少错误实验的次数,提高课堂质效。比如前面提到的《小球在竖直面上摆动时机械能守恒》的录相时,本人就做了无数次的实验才得到较理想的效果,有时是小球没有完全在竖直面上运动,没摆动几次就晃来晃去;有时是释放的高度不合适,比中间水平绳子高了或低了;有时是前面摆得好好的,突然一阵风吹过,或是有人在旁边走动,甚至讲话时都不能对着细绳或小球,因为会带来空气的流动……
自拍小实验的目的其实就是激发学生对物理学的兴趣,因为有了兴趣,事半功倍。物理教学改革的关键是在教学过程中最大限度地调动学生学习物理的积极性,充分发挥学生的主体作用,从而提高物理教学质量。物理教学是建立在大量实验基础上的,所有的定理规律,都必须经过实验的论证。而事实上,很多物理规律,又是先从实验观察得到启发的,物理学似乎总是在实验与理论验证上反复进行着较量,从得得到大量的物理规律,对人类社会作出巨大贡献。从实验入手,激发学生的学习兴趣,好处显而易见。自拍小实验看似简单,里面却蕴藏着老师们的用心,做个有心人,学生才会爱上物理,从爱出发,就能激发学生内心隐藏的潜能。