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摘要:演示实验不仅是物理课程和物理教学的一个重要的内容,而且也是对学生进行科学方法训练的有效途径。针对目前物理课堂教学中存在的一些问题,笔者根据几年教学活动的回顾和分析,反思自己的教学行为,结合教学实践经验,就利用演示实验引领课堂教学谈一些见解。
关键词:课堂教学;演示实验;实验引领
一、目前演示实验教学存在的问题
演示实验是课堂教学的重要手段。按照目前学校教学硬件设施,学校实验装备都能开全所有的演示实验。一直来许多教师都注重研究演示实验在课堂教学中的作用,想方设法开好演示实验。但是随着网络技术的发达,网络资源丰富、下载方便的特点,给教师的教学带来了很大的方便,于是出现了这种一种怪象:只要是演示实验,为图方便,用视频演示替代实验,有的甚至用动画来替代科学严谨的物理实验。加之实验研究的确十分麻烦,需要认真的研究,于是“能不做实验就不做实验”,“反正不做实验也能上好课”,没有了原先的激情。有些教师,不仅在高三复习教学不做演示实验,甚至在高一、高二新课教学中也不做演示实验。其结果不仅造成了教师实验意识与行为大大削弱,而且使学生感觉学习物理更难、更枯燥。
演示实验不仅是物理课程和物理教学的一个重要的内容,而且也是对学生进行科学方法训练的有效的途径。笔者结合自己的教学实践和教学经验,根据实际教学中的一些案例,谈谈在物理课堂教学中如何有效开展演示演示实验教学,充分发挥演示实验的功能,培养学生的能力。
二、新课程和新高考对演示实验的要求
新课程十分强调实验的重要性,重视实验的开发,除了安排“演示实验”,在“随堂实验”、“做一做”、“问题与练习”中共安排了161个实验(见下表),由此看出新课程十分注重实验的研究。教师应转变教学观念,以新课程教学理念指导自己的教学行为,注重课本实验利用和开发,发挥其应有的教学功能。
新课程开发的实验主要有以下几类:
1.常规实验
(1)演示实验:光的衍射实验(选修3-4第59、60页)。
(2)做一做:比较法研究平抛运动竖直方向的运动特点(必修2第10页)。
2.创新实验
(1)做一做:用传感器做单缝衍射实验(选修3-4第59、60页)。
(2)做一做:用用传感器观察电容器的放电过程(选修3-1第32页)。
3.课外活动与实验
(1)说一说:探究二极管的伏安特性曲线(选修3-1第47页)。
(2)问题与练习:探测电学黑箱如图所示(选修3-1第47页)。
演示实验是通过形象的实验演示过程,激发学生的兴趣,培养学生敏锐的观察力。不仅新课程十分强调实验的重要性,在历年高考中也越来越多地重视对演示实验的考查。见下表。
三、利用演示实验,深化规律理解
【案例】闭合电路欧姆定律
本节课的重点是电动势与内、外电压的关系以及路端电压与负载的关系。新课程的处理方式是从功和能的角度认识了电动势,因此从功能关系的分来推导闭合电路欧姆定律,并通过小孩玩滑梯类比电势升降,使学生先定性的了解电动势与内、外电压的关系。进而利用闭合电路欧姆定律分析推导路端电压与负载关系。
实际上教师通过演示实验让学生定量探究可调内阻电源的电动势与内、外电压的关系,并利用实验来研究路端电压与负载的关系,加深学生对的闭合电路欧姆定律理解和认识。两个实验合二为一,在实验操作过程中学生既可以观察到电源的电动势与内、外电压的关系,又可以观察到在外电阻变化时,路端电压随着电阻变化而发生明显的变化,可以说效果非常好。虽然这是个很老的实验装置,在80年代教师普遍使用的,笔者认为这个实验的效果是十分显著的。不知道为什么现在很多来教师都不做这个实验了。
实验器材:
可调内阻电池一套、电压表2只、电阻箱(或滑动变阻器)1只、开关1只、导线若干。
实验步骤:
1、按如图一所示连接好线路,检查无误。
2、开关S断开时,记录电压表V1的读数,此时V1的电压值即可视为电池的电动势E。
3、调节电池内阻一适当的值。
4、调节电阻箱R的阻值,接通电路,将V1、V2表的读数记入表格中。
5、改变电池的内阻,重复步骤4,将数据记入表格中。
6、分析、处理表中数据。
7、通过分析得出结论:(1)在实验误差范围内,各次测得的电源内电压与外电压之和是保持不变的,等于电源的电动势。(2)当外电阻R变化时。外电路电压(路端电压)随负载电阻的增大而增大。
四、设计演示实验,突破教学难点
学习科学领域有三句名言:听来的忘得快,看到的记得住,做过的才能会。许国梁教授也早就总结过:“千言万语说不清,一看实验就分明。”充分说明了演示实验的重要性。
在物理教学中,教师都十分重视研究教学方法,利用各种方法和手段突破教学难点,解决学习在学习中疑惑的问题。演示实验则是一种重要的手段和很好的方法。演示实验对突破物理教学中的难点,有着不可替代的作用。
【案例一】探究摩擦力大小特点
在传统教学中,这样设计实验:将长木板放在水平桌面上,把小木块放在长木板上,用弹簧秤水平拉小木块做匀速直线运动,根据两力平衡知滑动摩擦力大小等于弹簧秤的读数。如图二所示。
实验缺陷:
(1)木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作;
(2)一个木块从不动到运动的过程中弹簧秤示数的变化,数据的变化不易看得很清楚,一种模糊的定性研究。
(3)将弹簧称换为力传感器,效果也不好。实验改进:
用细绳将力传感器固定,让木板运动,如图三所示。利用力电传感器可以很清晰地观察到摩擦力的变化情况。如图四所示。
(图解释:①木块未受到拉力处于静止,②木块与木板相对静止,③是物体动与不动的分界点,④是物体的运动过程。)
“在实验的基础上,发展学生的理性思维,尤其是发展批判性、创造性思维。全面提高学生的科学素养。并且应该让学生自己去设计实验,进行探究。”教师应该充分挖掘教学素材,利用实验资源做实验,提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并能将电子计算机或新技术新材料应用在物理实验中,针对知识的不同特点,针对教学的不同内容和不同环节,创设问题情景,多设疑置疑,引导学生质疑,引导学生创新,使学生学会研究和探索,全面提升学生的学习能力,进而提高物理教学质量。
参考文献
[1]查有良《物理教学论》广西教育出版社(1998.7)
[2]乔际平《物理学习论》广西教育出版社(2000.9)
[3]教育部《高中物理课程标准》人民教育出版社,2003年4月
[4]《物理·必修1》《物理·必修2》人民教育出版社(2010年4月第3版)
[5]《物理·选修3-1》《物理·选修3-2》人民教育出版社(2011年6月第1版)
[6]胡炳元《物理课程与教学论》浙江教育出版社(2003.9)
[7]《实验专题选修课程的开发和教学》赵力红讲座(2010.10)
[8]《中学物理实验——功能·积累·创新·教学方法》梁旭讲座(2010.10)
(作者单位:浙江省严州中学新安江校区311600)
关键词:课堂教学;演示实验;实验引领
一、目前演示实验教学存在的问题
演示实验是课堂教学的重要手段。按照目前学校教学硬件设施,学校实验装备都能开全所有的演示实验。一直来许多教师都注重研究演示实验在课堂教学中的作用,想方设法开好演示实验。但是随着网络技术的发达,网络资源丰富、下载方便的特点,给教师的教学带来了很大的方便,于是出现了这种一种怪象:只要是演示实验,为图方便,用视频演示替代实验,有的甚至用动画来替代科学严谨的物理实验。加之实验研究的确十分麻烦,需要认真的研究,于是“能不做实验就不做实验”,“反正不做实验也能上好课”,没有了原先的激情。有些教师,不仅在高三复习教学不做演示实验,甚至在高一、高二新课教学中也不做演示实验。其结果不仅造成了教师实验意识与行为大大削弱,而且使学生感觉学习物理更难、更枯燥。
演示实验不仅是物理课程和物理教学的一个重要的内容,而且也是对学生进行科学方法训练的有效的途径。笔者结合自己的教学实践和教学经验,根据实际教学中的一些案例,谈谈在物理课堂教学中如何有效开展演示演示实验教学,充分发挥演示实验的功能,培养学生的能力。
二、新课程和新高考对演示实验的要求
新课程十分强调实验的重要性,重视实验的开发,除了安排“演示实验”,在“随堂实验”、“做一做”、“问题与练习”中共安排了161个实验(见下表),由此看出新课程十分注重实验的研究。教师应转变教学观念,以新课程教学理念指导自己的教学行为,注重课本实验利用和开发,发挥其应有的教学功能。
新课程开发的实验主要有以下几类:
1.常规实验
(1)演示实验:光的衍射实验(选修3-4第59、60页)。
(2)做一做:比较法研究平抛运动竖直方向的运动特点(必修2第10页)。
2.创新实验
(1)做一做:用传感器做单缝衍射实验(选修3-4第59、60页)。
(2)做一做:用用传感器观察电容器的放电过程(选修3-1第32页)。
3.课外活动与实验
(1)说一说:探究二极管的伏安特性曲线(选修3-1第47页)。
(2)问题与练习:探测电学黑箱如图所示(选修3-1第47页)。
演示实验是通过形象的实验演示过程,激发学生的兴趣,培养学生敏锐的观察力。不仅新课程十分强调实验的重要性,在历年高考中也越来越多地重视对演示实验的考查。见下表。
三、利用演示实验,深化规律理解
【案例】闭合电路欧姆定律
本节课的重点是电动势与内、外电压的关系以及路端电压与负载的关系。新课程的处理方式是从功和能的角度认识了电动势,因此从功能关系的分来推导闭合电路欧姆定律,并通过小孩玩滑梯类比电势升降,使学生先定性的了解电动势与内、外电压的关系。进而利用闭合电路欧姆定律分析推导路端电压与负载关系。
实际上教师通过演示实验让学生定量探究可调内阻电源的电动势与内、外电压的关系,并利用实验来研究路端电压与负载的关系,加深学生对的闭合电路欧姆定律理解和认识。两个实验合二为一,在实验操作过程中学生既可以观察到电源的电动势与内、外电压的关系,又可以观察到在外电阻变化时,路端电压随着电阻变化而发生明显的变化,可以说效果非常好。虽然这是个很老的实验装置,在80年代教师普遍使用的,笔者认为这个实验的效果是十分显著的。不知道为什么现在很多来教师都不做这个实验了。
实验器材:
可调内阻电池一套、电压表2只、电阻箱(或滑动变阻器)1只、开关1只、导线若干。
实验步骤:
1、按如图一所示连接好线路,检查无误。
2、开关S断开时,记录电压表V1的读数,此时V1的电压值即可视为电池的电动势E。
3、调节电池内阻一适当的值。
4、调节电阻箱R的阻值,接通电路,将V1、V2表的读数记入表格中。
5、改变电池的内阻,重复步骤4,将数据记入表格中。
6、分析、处理表中数据。
7、通过分析得出结论:(1)在实验误差范围内,各次测得的电源内电压与外电压之和是保持不变的,等于电源的电动势。(2)当外电阻R变化时。外电路电压(路端电压)随负载电阻的增大而增大。
四、设计演示实验,突破教学难点
学习科学领域有三句名言:听来的忘得快,看到的记得住,做过的才能会。许国梁教授也早就总结过:“千言万语说不清,一看实验就分明。”充分说明了演示实验的重要性。
在物理教学中,教师都十分重视研究教学方法,利用各种方法和手段突破教学难点,解决学习在学习中疑惑的问题。演示实验则是一种重要的手段和很好的方法。演示实验对突破物理教学中的难点,有着不可替代的作用。
【案例一】探究摩擦力大小特点
在传统教学中,这样设计实验:将长木板放在水平桌面上,把小木块放在长木板上,用弹簧秤水平拉小木块做匀速直线运动,根据两力平衡知滑动摩擦力大小等于弹簧秤的读数。如图二所示。
实验缺陷:
(1)木块必须要匀速或缓慢地移动,实验不易操作;
(2)一个木块从不动到运动的过程中弹簧秤示数的变化,数据的变化不易看得很清楚,一种模糊的定性研究。
(3)将弹簧称换为力传感器,效果也不好。实验改进:
用细绳将力传感器固定,让木板运动,如图三所示。利用力电传感器可以很清晰地观察到摩擦力的变化情况。如图四所示。
(图解释:①木块未受到拉力处于静止,②木块与木板相对静止,③是物体动与不动的分界点,④是物体的运动过程。)
“在实验的基础上,发展学生的理性思维,尤其是发展批判性、创造性思维。全面提高学生的科学素养。并且应该让学生自己去设计实验,进行探究。”教师应该充分挖掘教学素材,利用实验资源做实验,提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验,并能将电子计算机或新技术新材料应用在物理实验中,针对知识的不同特点,针对教学的不同内容和不同环节,创设问题情景,多设疑置疑,引导学生质疑,引导学生创新,使学生学会研究和探索,全面提升学生的学习能力,进而提高物理教学质量。
参考文献
[1]查有良《物理教学论》广西教育出版社(1998.7)
[2]乔际平《物理学习论》广西教育出版社(2000.9)
[3]教育部《高中物理课程标准》人民教育出版社,2003年4月
[4]《物理·必修1》《物理·必修2》人民教育出版社(2010年4月第3版)
[5]《物理·选修3-1》《物理·选修3-2》人民教育出版社(2011年6月第1版)
[6]胡炳元《物理课程与教学论》浙江教育出版社(2003.9)
[7]《实验专题选修课程的开发和教学》赵力红讲座(2010.10)
[8]《中学物理实验——功能·积累·创新·教学方法》梁旭讲座(2010.10)
(作者单位:浙江省严州中学新安江校区311600)