物理實驗課的教改教學

李石亮

物理實驗課的教改教學

李石亮

近年來，筆者在中學物理教學中嘗試在同一節(jié)物理課中把演示實驗和學生分組實驗結(jié)合起來，采用教師演示實驗提出問題——學生實驗（或教師與學生實驗交叉進行）歸納物理概念和規(guī)律——演示實驗闡明它的應(yīng)用（開拓學生知識面）的模式程序進行教學，收到較好的效果。這樣做的好處：1）節(jié)省課時數(shù)，可以把2～3節(jié)課的內(nèi)容在一課時內(nèi)完成；2）在課堂上能充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性；3）能使學生及時鞏固和加深對物理概念和規(guī)律的理解。

但是，要使演示實驗和學生實驗交叉進行得井然有序，達到預期的教學目的，對組織教學的要求就提高了。它要求教師能很好地把握引進課題、實驗和歸納小結(jié)等各個教學環(huán)節(jié)的時間。為此，教師必須在課前布置預習題，讓學生了解上課要講的內(nèi)容，明確做哪些實驗，如何做以及這些實驗說明一些什么問題等。同時教師在課前也必須做好充分的準備（準備好實驗所需的各種儀器和工具并加以檢驗，教師應(yīng)先做好實驗，測得必要的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)），上課做實驗時現(xiàn)象要明顯，啟發(fā)他們思維，透過現(xiàn)象看清它的本質(zhì)，歸納出物理概念和規(guī)律。

現(xiàn)就以“電磁感應(yīng)現(xiàn)象，楞次定律”及學生實驗“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”為例，探索物理實驗課教改的途徑。

1 通過演示實驗提出問題，激發(fā)學生學習積極性

在本節(jié)課的開頭就做一個“電動機轉(zhuǎn)動前后，線圈中的電流強度發(fā)生變化”的實驗，然后根據(jù)實驗現(xiàn)象提出問題：為什么電動機轉(zhuǎn)動后，電路中的電流會減小呢？接著又做“閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁力線，在導體兩端產(chǎn)生感生電動勢，電路中有感生電流”的實驗，引導學生認識電動機通電后，通電線圈在磁場中受力矩作用而轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時，線圈切割磁力線產(chǎn)生感生電動勢，這就是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，引入課題。

緊接著又提出，為什么線圈有了感生電動勢后，電路中的電流不但沒有增加反而減小呢？引導他們認識到電流的減小與感生電動勢的方向有關(guān)。再提出：感生電動勢的方向（或者感生電流方向）又與哪些因素有關(guān)？接著就讓學生自己動手做實驗去尋求答案。

這樣，通過實驗和提問，使待研究的課題層層深入，就能使學生對所學的知識很感興趣，激發(fā)他們積極地思考問題，使他們渴望學到新的知識來解釋實驗現(xiàn)象和提出的問題，因而他們就會自然而然地集中精力，全神貫注地上好這堂課。

2 讓學生動手做實驗，訓練他們的實驗技能，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力

在上述基礎(chǔ)上，指導學生自己做實驗，讓學生通過實驗發(fā)現(xiàn)，曾在初中教材中學過的“當閉合導體與磁鐵間有相對切割磁力線運動時會產(chǎn)生感生電流”，按圖實驗時，當螺線管A中的電流發(fā)生變化時，螺線管B的兩端也會產(chǎn)生感生電動勢，于是閉合電路中有感生電流。同時發(fā)現(xiàn)若它們相對運動的方向不同或螺線管A中電流增和減的情況不同時，所產(chǎn)生的感生電動勢（或感生電流）的方向也不相同。于是如何確定感生電動勢（感生電流）的方向是學生迫切需要解決的問題，接著引導學生繼續(xù)按圖做“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗。

根據(jù)學生的實驗結(jié)果，結(jié)合圖解引導學生總結(jié)歸納出產(chǎn)生電動勢（感生電流）的條件和楞次定律。讓學生自己動手做實驗固然不如教師自己做實驗那樣干脆利索，但主要是在于培養(yǎng)學生通過實驗和觀察從而發(fā)現(xiàn)問題和解決問題（歸納出概念和規(guī)律）的能力。

3 把演示實驗和學生實驗結(jié)合起來，培養(yǎng)學生應(yīng)用物理概念和規(guī)律的能力

把演示實驗和學生實驗有機地結(jié)合起來，是上好實驗課的關(guān)鍵。演示實驗要有明確的目的性，而不是學生實驗的簡單重復，主要是要有啟發(fā)性，從實驗現(xiàn)象中提出問題讓學生思考（如上課開頭的電動機實驗），或者是能夠開拓學生知識面，或者是與后面的學習有關(guān)聯(lián)的實驗（如發(fā)電機實驗）。在教學過程中，一般地講放在一堂課的開頭或課末為宜，而中間則用大部分的時間指導學生實驗、觀察和歸納，師生密切配合。這樣安排有利于組織教學，使授課內(nèi)容順利完成。

最后讓學生自己從實驗中歸納得出的楞次定律和右手定則（實際上是統(tǒng)一的），來說明演示實驗中所觀察到的物理現(xiàn)象：電動機轉(zhuǎn)動時，線圈中的電流之所以會減小，是因為當電動機轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的感生電動勢的方向跟使線圈轉(zhuǎn)動的電流方向相反，也就是跟外加電壓的方向相反（反電動勢），故線圈中的電流減小。這樣就可以培養(yǎng)學生應(yīng)用物理規(guī)律的能力。

4 讓學生通過觀察找出產(chǎn)生物理現(xiàn)象和規(guī)律的條件

不少的物理現(xiàn)象是要在一定的條件下才能發(fā)生的，一些物理規(guī)律也只有在某種特定的范圍里才能適用。因此就必須在實驗中讓學生觀察到產(chǎn)生這些物理現(xiàn)象的條件。在本節(jié)課中就是通過學生在一系列的實驗中所觀察到的物理現(xiàn)象，歸納出產(chǎn)生感生電流的條件是“閉合電路中的磁通量要發(fā)生變化”，明確其因果關(guān)系，并發(fā)現(xiàn)感生電流的磁場與原磁場的磁通變化的關(guān)系，再通過圖解比較，明確右手定則和楞次定律的統(tǒng)一性，只不過當導體切割磁力線運動時應(yīng)用右手定則判定感生電動勢較為方便，而當線圈中磁通量變化時則應(yīng)用楞次定律判定方便。

5 充分發(fā)揮教師的主導作用

在課堂上讓學生做實驗，并不意味著教師的主導作用可以削弱，恰好相反，要把演示實驗與學生實驗有機地結(jié)合起來，引導學生觀察現(xiàn)象，歸納概念和規(guī)律，解釋現(xiàn)象，要精心設(shè)計好教學環(huán)節(jié)。這對教師的引導啟發(fā)作用要求更高。比如，要讓學生在十幾分鐘里觀察到物理學家花了多年時間才發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象，就需要教師提供條件，指出實驗應(yīng)注意的事項，使學生少走彎路。又如要使學生通過實驗歸納出產(chǎn)生感生電流的條件和楞次定律，學生也不是一下子就能建立起來的，這就需要教師采用各種方法（如圖解法、列表法等）正確地引導和啟發(fā)。只有教師在教學中緊緊地抓住每個教學環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，自始至終地起著主導作用，才能使學生學得更加主動，把物理知識學得更加扎實，掌握得更牢固。

（作者單位：湖南省永興縣洋塘中學）

10.3969 /j.issn.1671-489X.2011.04.212