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众所周知,物理学是一门实践性很强的学科.实验是物理学的基础,物理理论都源于实验现象的归纳总结,而且经过实验的检验.演示实验在物理教学中一直起着举足轻重的作用.通过演示实验,将各种物理过程生动、形象地展示出来,不但能激发学生学习物理的浓厚兴趣,而且能帮助学生对教学内容实现透彻理解和深刻记忆,把握物理概念和规律,从而达到事半功倍的效果.当然,在演示实验前,需要教师认真研究,做好准备工作,针对不同的教学内容,选取和开展相应的演示实验,最大限度地发挥演示实验的作用.
一、选取目的明确的实验
首先,要根据不同的教学内容和要求,选择合适的实验,让学生积极思考,探究物理概念和规律.
例如,在讲“平抛运动”时,可供选择的演示实验比较多,可以让学生从多个实验中总结相同的规律.如抛出的粉笔头、桌上弹出的小物块、矿泉水瓶中水的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等.
其次,在确定演示实验后,针对实验的进行提出相关问题让学生思考,启发他们开展探究活动.
例如,在讲“摩擦力”时,可以边做实验边提示学生思考一些问题.如:摩擦力的大小一定与正压力有关吗?为了研究这个问题,我们用弹簧秤拉木块,使其在桌面上作匀速直线运动,这时弹簧秤对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩檫力.然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,木块做匀速运动时弹簧秤的拉力增大了.这时提问:现在看到了什么变化?学生很自然回答压力大了,拉力大了.这就很顺利地得出“两个物体间的滑动摩檫力的大小跟这两个物体之间的正压力有关”的结论.接着进行下一实验,用一定力推讲台,讲台不动,问为什么?再用更大的力推仍然没推动,又问自然还是同一答案.继续问:两次的力相同吗?压力相同吗?这次的结果是摩擦力与压力无关.再提示两个实验研究的问题本质在哪里,启发学生探究问题和总结实验规律,这样一来,学生就能比较轻松地掌握该节课的内容.
二、选取直观性强的实验
在教学中,进行演示实验的目的就是让学生能直接观察到现象,明确演示实验所要揭示的规律、原理,因此,直观性是演示实验的最基本要求.
首先,物理过程的变化要显著.为了使现象明显,选择的仪器的尺寸要大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的学生也能看清.必要时可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果.
其次,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果.
第三,仪器简单,过程明了.
例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好,同时及时启发学生:微小形变从哪体现出来的,还可以使它更明显吗?你会怎样做?这些问题都是学生能经过观察而探究出来的.
第四,亲身体验,多种感官并用.
例如,在讲声音能在固体中传播时,让学生耳贴桌面,同时用手指敲打桌面听到声音.这种参与会使学生更易融入到课堂,也亲自感受到实验的魅力.
三、选取成功率高的实验
成功的实验可以增加学生对教学知识的可信度,提高课堂教学效益.所以,在开展演示实验前,要作好充分准备,保证演示实验成功.
首先,要掌握实验原理,依据实验原理来设计和规划实验.
例如,电容器实验,我们一般认为比较难做,电容器的充、放电过程学生往往感到抽象难懂,而用常规的演示实验来观察电容器的充、放电现象的效果又不尽如人意.如果用发光二极管来演示电容器的充、放电现象 ,就能够产生形象、直观的效果.倘若再略作改进,增加一个或几个电容 ,还能够完成电容器的串联和并联的演示.
其次,要注意环境条件.有些实验的成败与环境等外界条件很有关系.
例如,空气的湿度对静电实验很有影响,这点可由学生探究得出.
四、选取有探究性的实验
一方面,演示实验能够提供丰富的感性材料,帮助学生认知物理现象,另一方面,演示实验也能够把抽象的物理规律变得更形象,易于理解.在这过程中,需要学生观察、思考,进行探究,来获得规律的认识和发展能力.而且,这方面是开展演示实验的最终目的和意义所在.因此,在选取、设计和进行演示实验时,我们必须在探究性上下工夫.当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力.
例如,在演示“液体具有惯性”实验时,当刺破气球那一瞬间,球内水完全呈现出气球的形状时,学生定会非常吃惊而感叹:液体也有惯性呀!从而很自然问到:那气体也有惯性吗?互相讨后试问:生活中哪些气体能较清楚地看到?学生的思维一旦活跃就能说出老师心中所想了,最后启发学生思路找到答案.这种具有探究性的演示实验,能够推动学生思维、促使他们不断探讨,进而掌握物理知识,了解物理规律,并获得探究能力.
一、选取目的明确的实验
首先,要根据不同的教学内容和要求,选择合适的实验,让学生积极思考,探究物理概念和规律.
例如,在讲“平抛运动”时,可供选择的演示实验比较多,可以让学生从多个实验中总结相同的规律.如抛出的粉笔头、桌上弹出的小物块、矿泉水瓶中水的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等.
其次,在确定演示实验后,针对实验的进行提出相关问题让学生思考,启发他们开展探究活动.
例如,在讲“摩擦力”时,可以边做实验边提示学生思考一些问题.如:摩擦力的大小一定与正压力有关吗?为了研究这个问题,我们用弹簧秤拉木块,使其在桌面上作匀速直线运动,这时弹簧秤对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩檫力.然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,木块做匀速运动时弹簧秤的拉力增大了.这时提问:现在看到了什么变化?学生很自然回答压力大了,拉力大了.这就很顺利地得出“两个物体间的滑动摩檫力的大小跟这两个物体之间的正压力有关”的结论.接着进行下一实验,用一定力推讲台,讲台不动,问为什么?再用更大的力推仍然没推动,又问自然还是同一答案.继续问:两次的力相同吗?压力相同吗?这次的结果是摩擦力与压力无关.再提示两个实验研究的问题本质在哪里,启发学生探究问题和总结实验规律,这样一来,学生就能比较轻松地掌握该节课的内容.
二、选取直观性强的实验
在教学中,进行演示实验的目的就是让学生能直接观察到现象,明确演示实验所要揭示的规律、原理,因此,直观性是演示实验的最基本要求.
首先,物理过程的变化要显著.为了使现象明显,选择的仪器的尺寸要大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的学生也能看清.必要时可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果.
其次,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果.
第三,仪器简单,过程明了.
例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好,同时及时启发学生:微小形变从哪体现出来的,还可以使它更明显吗?你会怎样做?这些问题都是学生能经过观察而探究出来的.
第四,亲身体验,多种感官并用.
例如,在讲声音能在固体中传播时,让学生耳贴桌面,同时用手指敲打桌面听到声音.这种参与会使学生更易融入到课堂,也亲自感受到实验的魅力.
三、选取成功率高的实验
成功的实验可以增加学生对教学知识的可信度,提高课堂教学效益.所以,在开展演示实验前,要作好充分准备,保证演示实验成功.
首先,要掌握实验原理,依据实验原理来设计和规划实验.
例如,电容器实验,我们一般认为比较难做,电容器的充、放电过程学生往往感到抽象难懂,而用常规的演示实验来观察电容器的充、放电现象的效果又不尽如人意.如果用发光二极管来演示电容器的充、放电现象 ,就能够产生形象、直观的效果.倘若再略作改进,增加一个或几个电容 ,还能够完成电容器的串联和并联的演示.
其次,要注意环境条件.有些实验的成败与环境等外界条件很有关系.
例如,空气的湿度对静电实验很有影响,这点可由学生探究得出.
四、选取有探究性的实验
一方面,演示实验能够提供丰富的感性材料,帮助学生认知物理现象,另一方面,演示实验也能够把抽象的物理规律变得更形象,易于理解.在这过程中,需要学生观察、思考,进行探究,来获得规律的认识和发展能力.而且,这方面是开展演示实验的最终目的和意义所在.因此,在选取、设计和进行演示实验时,我们必须在探究性上下工夫.当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力.
例如,在演示“液体具有惯性”实验时,当刺破气球那一瞬间,球内水完全呈现出气球的形状时,学生定会非常吃惊而感叹:液体也有惯性呀!从而很自然问到:那气体也有惯性吗?互相讨后试问:生活中哪些气体能较清楚地看到?学生的思维一旦活跃就能说出老师心中所想了,最后启发学生思路找到答案.这种具有探究性的演示实验,能够推动学生思维、促使他们不断探讨,进而掌握物理知识,了解物理规律,并获得探究能力.