新課程下物理演示實驗的教學(xué)策略

王希偉

【摘 要】物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，搞好物理實驗教學(xué)對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的觀察和思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力，形成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神等都有極其重要的作用。本文在闡述了演示實驗在高中物理教學(xué)中作用的基礎(chǔ)上，分析當前高中物理演示實驗教學(xué)中的一些問題和不足，例如：教學(xué)手段落后，教學(xué)效果不理想，教學(xué)方式缺乏創(chuàng)新等；針對這些問題，筆者提出了關(guān)于物理演示實驗教學(xué)策略的一些建議，并結(jié)合筆者的教學(xué)實踐談了些粗淺的教學(xué)實踐和體會，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理；演示實驗；教學(xué)策略；積極參與；多媒體

新課標下的物理實驗教學(xué)是以探究為主的教學(xué)活動，教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過實驗進行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識和能力，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣，強化科學(xué)探究的意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，以達到提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。下面就高中物理演示實驗的教學(xué)策略，并結(jié)合教學(xué)實踐談些粗淺的做法和體會，與同行共同商榷，以期拋磚引玉。

演示實驗在高中物理教學(xué)中占有很大比重，并且國家高中物理教學(xué)新大綱中對演示實驗安排又有所增加，由此可見演示實驗在中學(xué)物理教學(xué)中有重要的地位。如何在我國現(xiàn)有的條件下發(fā)揮物理實驗在中學(xué)物理教學(xué)中的作用，利用演示實驗來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)學(xué)生的實踐精神和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的探索能力，需要我們在教學(xué)實踐中不斷探索、改進與創(chuàng)新。我們的教學(xué)策略是：

一、演示實驗中應(yīng)加強邊教邊實驗，讓學(xué)生積極的參與

按照我國目前的條件，實行實驗室授課制還有一定的困難，課堂演示實驗教學(xué)主要還是在教室中進行，必會受到課堂時間、空間的限制，如何能在這有限的時間、空間里，增大學(xué)生的實踐活動量，培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新意識呢？那就是采用“邊教邊實驗”教學(xué)方式。邊教邊實驗是演示實驗的教學(xué)方式之一，就是教師邊做演示實驗邊分析、推理或者邊講原理邊做演示實驗，并且把兩者有機地結(jié)合起來，既穿插進行，又融合在一起，同時讓學(xué)生親自動手做實驗或者是在教師啟發(fā)引導(dǎo)下讓學(xué)生邊動手邊做實驗、邊分析、歸納總結(jié)來驗證規(guī)律或探索規(guī)律。邊教邊實驗可以為學(xué)生創(chuàng)造良好的物理環(huán)境，擴大師生在課堂內(nèi)的信息交流，有利于在教師的主導(dǎo)作用下發(fā)揮學(xué)生的主體作用，能增加學(xué)生自己動手、自行操作、自我展示的機會，讓學(xué)生自我探索、自我發(fā)現(xiàn)、真正參與學(xué)習(xí)、主動探求知識

二、結(jié)合多媒體技術(shù)，模擬演示物理實驗

物理課本中有許多課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，隨著計算機的應(yīng)用，可以利用多媒體突破時間以及空間的束縛，進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生對物理概念、定律等認識加強，理解透徹。教學(xué)實例：

例如，對于“LC電磁振蕩電路”的振蕩過程分析，教師可應(yīng)用電子計算機的動畫功能，展現(xiàn)了隨著電容充放電的進行，LC回路中的電場能和磁場能之間的周期性變化，振蕩電流的大小和方向變化的全過程，安全逼真，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持精力高度集中，思維高度活躍，求知欲高度旺盛的狀態(tài)。

三、提高物理演示實驗效果

演示實驗的效果，主要看它是否能在學(xué)生大腦中建立起基礎(chǔ)物理現(xiàn)象的鮮明表象，還要看它是否能促進學(xué)生理解知識，提高學(xué)習(xí)物理的興趣。要做到這一點，首先要使物理實驗操作成功，而且現(xiàn)象明顯、富有感染力。

實例 ：改進實驗裝置，增強演示效果

高中物理課本中有一個驗證楞次定律的演示實驗，但是無論是學(xué)校的儀器還是學(xué)生自己做得演示器，其效果都不是很好。原因是通過單匝鋁框的磁通量變化較弱，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流不大，因此感應(yīng)電流的磁場不強，原磁場與感應(yīng)電流的磁場作用力不大。

改進方法：用直徑為0.5mm左右的漆包線，繞制兩個匝數(shù)各為50-100匝，直徑為8cm左右的圓形線圈，其中一個線圈將線頭上的漆刮掉，把兩個線頭連接起來形成一個閉合線圈；另一個不連接成閉合線圈。將兩個線圈都用透明膠布或細線綁緊。再把楞次定律演示器上兩邊的鋁環(huán)取下，分別換上兩個線圈，這樣演示器就改好了。改進后的線圈由1匝增加到n匝，在相同的磁通量的變化情況下，感應(yīng)電動勢由原來的 E增加到nE。而由于整個線圈的總電阻也增加到原來的n倍，所以每一匝線圈中的電流強度沒有增加，但是n匝線圈中的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場疊加起來，就使總的感應(yīng)磁場大大增強了，從而增大了感應(yīng)磁場與原磁場的相互作用力，因此，實驗效果非常明顯。

實例：增強演示實驗過程的獨創(chuàng)性

獨創(chuàng)特征，即產(chǎn)生新的非凡思想的能力，表現(xiàn)為產(chǎn)生新奇、罕見、首創(chuàng)的觀點和成就。在演示實驗教學(xué)過程中，要做到層次清楚，步驟到位，循序漸進。一般地應(yīng)該有：初態(tài)演示、靜態(tài)演示、動態(tài)演示，過程演示、末態(tài)演示。

靜摩擦力方向的判別是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，其主要原因是學(xué)生日常生活中缺乏這方面的感性認識，難以想象兩個相對靜止而又有相對運動趨勢的物體接觸面間的情況。一般我們會通過對物體受力平衡的分析，來得到靜摩擦力的方向，這種方法是純理論的，學(xué)生難有直觀感受。當然也可以讓學(xué)生用手在桌面上用力推，感受靜摩擦力的作用。這雖然有了一定的改進，學(xué)生有了感覺，但還不能直接觀察到。針對這一缺陷，可以采用模擬的手段，把接觸面間的情況加以“透視”，達到“可視”的效果，使學(xué)生能獲得直觀感受。

例如要分析如圖1所示的兩物體之間的靜摩擦力方向，取兩只鞋刷，使刷毛相對地迭放在粗糙的水平桌面上，水平推上面的一只鞋刷，可以看到上下物體間刷毛形變的方向相反（如圖2所示）。由此可以推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。也可以在軟泡沫塑料的一面切出矩形槽口，以代替毛刷（如圖3所示）。通過這種模擬放大的手段，給學(xué)生提供了一個表象思維的模型，因此學(xué)生在解決此類問題時，思維的障礙也就隨之消除。

總之，物理學(xué)是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。做好物理演示實驗教學(xué)，對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)至關(guān)重要。在提倡素質(zhì)教育的今天，為適應(yīng)時代和學(xué)生發(fā)展的需要，我們每位物理教師應(yīng)當努力提高自身素質(zhì)，轉(zhuǎn)變教育教學(xué)觀念，改進教學(xué)方法，營造良好的育人環(huán)境，培養(yǎng)出富有科學(xué)精神和實踐能力的開拓型人才。

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