創(chuàng)新開展演示實(shí)驗(yàn)，提升物理學(xué)科素養(yǎng)

王雷

實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中非常重要的一個(gè)部分，在物理實(shí)驗(yàn)課中學(xué)生可以通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)培養(yǎng)和提高自主創(chuàng)新能力，同時(shí)還能在探究的過程中培養(yǎng)科學(xué)精神。然而高中物理中許多演示實(shí)驗(yàn)因?yàn)槿狈?dòng)手性，導(dǎo)致學(xué)生們興趣不是特別高，久而久之也就造成了學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生“看熱鬧”的心態(tài)，為了幫助學(xué)生們能夠更好地了解實(shí)驗(yàn)，教師可以采用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生們體驗(yàn)過程、強(qiáng)化理解并在此基礎(chǔ)上開闊視野，整體提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

一、分解強(qiáng)化，體驗(yàn)過程

高中物理課程中有許多演示實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證某一理論，而這些實(shí)驗(yàn)往往側(cè)重于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果而忽略了實(shí)驗(yàn)的過程，同樣的學(xué)生們對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)也僅僅在于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記憶，從而缺乏了對(duì)實(shí)驗(yàn)的好奇和探究心理。為了激活學(xué)生們對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)的興趣，教師可以將演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分解，展示實(shí)驗(yàn)過程，并設(shè)置一些小懸疑調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生們感受實(shí)驗(yàn)的魅力。

比如，我在為學(xué)生們講解高中物理中《摩擦力》這一節(jié)時(shí)，我根據(jù)課本上的實(shí)驗(yàn)演示進(jìn)行操作為學(xué)生們演示了摩擦力。首先，我將實(shí)驗(yàn)中要用到的木板，彈簧測力計(jì)以及小木塊兒都放置好。然后，在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸緩慢增加拉力，使得彈簧測力計(jì)的示數(shù)逐漸增加，并在此過程中要求學(xué)生們仔細(xì)地觀察當(dāng)小木塊被拉動(dòng)的時(shí)候彈簧測力計(jì)的示數(shù)。隨后，我在小木塊上逐個(gè)加了砝碼，并在開始實(shí)驗(yàn)之前要求學(xué)生們考慮這次的拉力與上次是否一樣。同時(shí)我讓學(xué)生們自己進(jìn)行了操作，學(xué)生們積極主動(dòng)的參與到了實(shí)驗(yàn)中親身感受了靜摩擦力。隨后，我為學(xué)生們講解了靜摩擦力的確定方式，即：靜摩擦力有一個(gè)限值，其Fmax在數(shù)值上等于物品剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力，所以靜摩擦力F在0和Fmax之間，0

由此可見，采用分解強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠有效地提高學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還能強(qiáng)化學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記憶，進(jìn)而提高學(xué)生們對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)的探究興趣。并且采用分解強(qiáng)化的方式還能更好地培養(yǎng)學(xué)生們的探究意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)觀念。

二、提前解剖，做好鋪墊

有目的的探究是引導(dǎo)學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，所以演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也要以學(xué)生的探究為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)和教學(xué)，這就要求高中物理教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度的解剖并為實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出做好鋪墊，然后再將實(shí)驗(yàn)分層次地展示給學(xué)生們，引導(dǎo)學(xué)生們能夠?qū)訉由钊氲膶W(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)的核心，同時(shí)感受探究的樂趣。

比如，我在為學(xué)生們演示“壓縮氣體做功氣體內(nèi)能增加”的實(shí)驗(yàn)時(shí)就采用了解剖實(shí)驗(yàn)的方式，用打氣筒內(nèi)氣體內(nèi)能的變化引導(dǎo)學(xué)生們感受氣體做功。首先，我取出一個(gè)打氣筒，然后用打氣筒對(duì)籃球打氣，然后再不斷壓下活塞，之后讓學(xué)生用手觸摸打氣筒，感受打氣筒的溫度變化。學(xué)生們觸摸之后發(fā)現(xiàn)氣筒的溫度有明顯的升高。這時(shí)學(xué)生們表示：打氣筒溫度升高主要是因?yàn)槟Σ?。針?duì)學(xué)生們的回答，我為學(xué)生們展開了下一個(gè)實(shí)驗(yàn)：與第一次實(shí)驗(yàn)相比打氣筒打氣的次數(shù)相同，但這次將打氣筒的出氣口敞開，即：空氣沒有被壓縮。此時(shí)，再次讓學(xué)生用手觸摸打氣筒，這次打氣筒的溫度沒有明顯的變化。結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果學(xué)生自然而然地得出結(jié)論：打氣筒溫度升高的主要原因并不是因?yàn)槟Σ粒窃诖驓獾倪^程中壓縮氣體做功。通過前面一個(gè)鋪墊的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生清晰地區(qū)別了摩擦起熱和空氣做功。

由此可見，采用提前解剖的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠有效地調(diào)動(dòng)課堂教學(xué)氛圍，還能有效地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生們能夠自然而然得出結(jié)論，進(jìn)而有效地提高學(xué)生們對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

三、拓展延伸，開放視野

知識(shí)是一個(gè)整體，許多知識(shí)點(diǎn)之間都存在相似的地方，而且學(xué)生們對(duì)這些知識(shí)非常容易混淆。因此，為了幫助學(xué)生們清晰的學(xué)習(xí)物理知識(shí)，在高中物理的教學(xué)中教師可以將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的改動(dòng)，并在課堂教學(xué)中為學(xué)生們拓展延伸，幫助學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

比如，我在為學(xué)生們講解高中物理《互感和自感》這部分內(nèi)容的時(shí)候，為了引導(dǎo)學(xué)生們正確的認(rèn)識(shí)“斷電自感現(xiàn)象”，同時(shí)避免學(xué)生得出：無論在任何情況下只要斷電時(shí)，燈都會(huì)瞬間變亮的結(jié)論，我在“斷電自感演示器”上進(jìn)行了拓寬演示，將原先實(shí)驗(yàn)中線圈的電阻進(jìn)行了改動(dòng)，使得線圈的電阻分別大于燈泡電阻；小于燈泡電阻；等于燈泡電阻。在這三種不同的情況下觀察斷電自感現(xiàn)象。學(xué)生們通過演示實(shí)驗(yàn)等出結(jié)論：只有在線圈電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于燈泡電阻的時(shí)候，燈泡才會(huì)瞬間變亮出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象。通過這次的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們清晰地認(rèn)識(shí)到自感現(xiàn)象，同時(shí)還使得學(xué)生們培養(yǎng)了采用科學(xué)方法驗(yàn)證結(jié)論的學(xué)習(xí)態(tài)度。

由此可見，采用拓展延伸實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生們對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解程度，同時(shí)還能提高學(xué)生們對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而促使學(xué)生們在今后的學(xué)習(xí)中能夠更好地構(gòu)建自己的知識(shí)體系，整體提高學(xué)生們物理學(xué)科素養(yǎng)。

總的來說，采用分解拓展等方式對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)不僅能夠有效地提高學(xué)生們的課堂參與度，進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。同時(shí)還能夠促使學(xué)生們在從實(shí)驗(yàn)教學(xué)中感受學(xué)科的魅力，從而更好地提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。