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演示实验是课堂常用的教学方法之一。老师通过演示实验可以使抽象的问题形象生动化,有利于学生理解深奥的理论知识,可以培养学生观察、分析和解决问题的能力。
然而,要想成功地演示好每一次实验,不是一件轻而易举的事情。在演示的过程中常会出现一些预测不到的情况,如不出现应有的现象或现象不够明显,数据与结果不正确或误差太大,学生分析问题的能力未得到很好的培养等。演示实验成功的含义,并不仅指实验现象要清楚、结果要正确,让学生在轻松愉快中掌握到知识,还应使学生各方面的能力都得到培养。
一、先举例激发后演示
讲授理论课时,有一个引入新课的过程,在开展演示实验之前,也应注意演示实验的引入问题。引入方法得当,可以激发学生的学习兴趣与求知欲。学生对演示实验有了强烈的兴趣,学起来积极主动,掌握知识就能迅速、牢固,老师的课也就越容易上好。
笔者在引入演示实验时,常采用举相关例子的方法。在演示实验开始之前,向学生举相关的例子,往往很易激起他们的求知欲,从而轻而易举地引出演示实验。如在演示彩色电视机的消磁实验之前,可以向学生举如下相关例子(或提问如下几个问题):拿钢锯片在永磁体上摩擦几下,钢锯片会吸引小铁钉吗?这种现象叫什么現象呢?如何才能把钢锯片上的磁性消掉呢?通过举这个相关的例子,学生就会很想知道如何才能把物体的磁性消掉。这样,学生的学习兴趣马上就被激发起来了,教师的演示实验——彩电的消磁实验就可以开展了。
二、先引出结论后演示
在演示实验过程中,通常是按实验装置——实验现象——分析实验结果——得出实验结论这样的顺序来研究问题的,先看实验现象,后得出结论。但有时为了方便教学,可以反其道而行之,先向学生讲出结论,然后再做实验验证之。
如在演示电磁感应定律的实验时,在向学生演示完闭合回路的导体在磁场中作切割磁力线运动时会产生感应电流,让学生知道当闭合回路的面积发生变化时会产生感应电流之后,可以进一步启发、引导学生进行如下分析,闭合回路中的导体在磁场中作切割磁力线运动时是什么量在变化呢?我们可以理解成穿过这个回路的磁场强度不变,是回路所围成的面积发生了变化;也可以理解成回路所围成的面积不变,是穿过这个回路的磁场强度发生了变化。那么,如果让闭合回路所围成的面积不变(不作切割磁力线运动),但改变穿过回路磁场的强度,回路中会不会产生电流呢?按照上述的分析进行验证,此时回路中应会产生电流,这就是一个结论——当穿过闭合回路磁场的强度发生变化时,回路中会产生感应电流。
引导学生先分析清楚,并得出相应的结论之后再做实验,学生对电磁感应定律难点的理解就会水到渠成。
在演示实验中采用先结论、后演示,启发与演示相结合的方法,可以培养学生分析问题与解决问题的能力。对学习成绩较好、善于分析问题的学生,尤适合采用此法。
三、先交代清楚后演示
1.实验的目的与内容问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验的目的是什么?本次实验要做的内容共有几项?让学生心中有数,目的明确。
2.实验的仪器与设备问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验要用到哪些仪器设备,各个仪器设备有何作用,仪器设备是如何连接的,仪器设备是如何操作(方法)的。让学生充分理解实验的设备及其操作方法,从中学会仪器设备的使用方法,以培养学生动手操作的能力。
3.实验的原理与步骤问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验的原理是什么?如电路原理图、实验依据的公式等,让学生明白实验是有根有据的;应向学生讲清楚实验的条件是什么,如温度、体积、压力、质量、速度等,哪些量应恒定不变,哪些量要改变,让学生明白有些结论是在一定的条件下才能成立的道理;应向学生讲清楚实验的步骤是怎样的,让学生明白应如何来做这个演示实验,以培养学生严谨的工作作风与严密的逻辑分析能力。
4.实验的观察与记录问题
在演示实验开始之前,一定要让学生明白,在实验过程中,应注意观察什么现象,如听声音、闻气味、看颜色的变化等;要让学生明白应记录什么数据,如电压、电流、压力、温度等;还应让学生明白,观察现象和记录数据要抓住时机,因为有些现象与数据出现的时间是很短的,一不留心就会错过机会,实验就得重来。
5.实验的安全措施问题
在演示实验开始之前,要提醒学生在实验中注意安全问题,包括防触电、防火、防爆炸、防毒、防器件伤人等,让学生明白安全问题永远是第一的道理。通过老师强调实验的安全问题,也就从中对学生严肃认真的科学态度进行了培养。老师交代清楚上述问题之后,学生心里就有了数,也就达到了培养学生综合能力的目的。
四、先得出结果后找差距
1.正确导出实验结果的方法
(1)用实验现象来表示实验结果。有些演示实验,只能出现一些现象,不需要记录什么数据。如出现声音、气味、颜色的变化、产生新的物质等,只要在演示时能出现相应的现象,我们就可以认为实验是成功的,实验中出现的现象,就是实验的结果。如演示白光是由多种色光组成的实验时,只要让白光通过三棱镜之后能看到七种颜色的光这一现象,就可以认为实验是成功的,无须作任何计算,就可以直接得出结果——白光是由多种色光组成的。
(2)用曲线来表示实验的结果。有些实验的现象或结果的变化很缓慢,结果随外界条件或时间而变化。对于这种实验,要表示结果的变化过程,用曲线来表示,就比较直观。如对一定体积的气体,其压力随温度的变化关系,对于这种实验结果,用曲线来表示就很直观。从曲线的变化,我们很容易找出一定体积的气体的压力随温度的变化关系。
(3)用公式来计算结果。在物理学中,有许多物理量是不能直接测量出来的,只有通过间接的方法——用公式来进行计算,才能得到我们要的结果。如用示波器来测某一高频正弦交流电的频率时,可以先用示波器测出它的周期T,再根据公式f=1/T求出其频率值。故在演示实验过程中,要记录有关的数据,再根据公式再把结果计算出来。
2.寻找实验误差的方法
有的演示实验,如果从实验现象来看现象并不是很明显,甚至完全看不到应该出现的现象;或者从记录到的数据、计算的结果来看,并不是很准确,甚至完全不准确。此时,老师应正确引导学生分析其中的原因。
寻找实验误差,通常应从如下几个方面来分析:是实验仪器设备有问题,还是操作方法不正确?是观察记录有问题,还是实验条件不符合?通过分析,以从中找到解决问题的答案。
以LC正弦波振荡电路的演示为例,从频率的计算公式 可知,每一组的L、C的值,总能对应一个振荡频率,似乎L与C的取值可以是任意的。但实验证明,当L与C一个取值较大,一个取值较小,取值相差到一定程度时,电路就不振荡了,无法用示波器观察到波形,演示实验就会变得不成功。
为什么会出现这种情况呢?如果从实验条件去寻找原因,就不难发现其中的问题。我们知道LC回路要产生振荡,应该满足振幅条件与相位条件才行,不改变LC回路的接法,只改变其数值的大小,实际上是相位条件不变,振幅条件在变,当LC之间的比值相差到一定程度时,振幅条件就不满足了,电路当然就无法起振了。如果从微观角度去理解,则是当L或C有一个的取值过小时,电路将无法完成电场能与磁场能之间的转换(取值过小的元件储存能量少),故电路不起振。
(作者单位:广东省惠州市高级技工学校)
然而,要想成功地演示好每一次实验,不是一件轻而易举的事情。在演示的过程中常会出现一些预测不到的情况,如不出现应有的现象或现象不够明显,数据与结果不正确或误差太大,学生分析问题的能力未得到很好的培养等。演示实验成功的含义,并不仅指实验现象要清楚、结果要正确,让学生在轻松愉快中掌握到知识,还应使学生各方面的能力都得到培养。
一、先举例激发后演示
讲授理论课时,有一个引入新课的过程,在开展演示实验之前,也应注意演示实验的引入问题。引入方法得当,可以激发学生的学习兴趣与求知欲。学生对演示实验有了强烈的兴趣,学起来积极主动,掌握知识就能迅速、牢固,老师的课也就越容易上好。
笔者在引入演示实验时,常采用举相关例子的方法。在演示实验开始之前,向学生举相关的例子,往往很易激起他们的求知欲,从而轻而易举地引出演示实验。如在演示彩色电视机的消磁实验之前,可以向学生举如下相关例子(或提问如下几个问题):拿钢锯片在永磁体上摩擦几下,钢锯片会吸引小铁钉吗?这种现象叫什么現象呢?如何才能把钢锯片上的磁性消掉呢?通过举这个相关的例子,学生就会很想知道如何才能把物体的磁性消掉。这样,学生的学习兴趣马上就被激发起来了,教师的演示实验——彩电的消磁实验就可以开展了。
二、先引出结论后演示
在演示实验过程中,通常是按实验装置——实验现象——分析实验结果——得出实验结论这样的顺序来研究问题的,先看实验现象,后得出结论。但有时为了方便教学,可以反其道而行之,先向学生讲出结论,然后再做实验验证之。
如在演示电磁感应定律的实验时,在向学生演示完闭合回路的导体在磁场中作切割磁力线运动时会产生感应电流,让学生知道当闭合回路的面积发生变化时会产生感应电流之后,可以进一步启发、引导学生进行如下分析,闭合回路中的导体在磁场中作切割磁力线运动时是什么量在变化呢?我们可以理解成穿过这个回路的磁场强度不变,是回路所围成的面积发生了变化;也可以理解成回路所围成的面积不变,是穿过这个回路的磁场强度发生了变化。那么,如果让闭合回路所围成的面积不变(不作切割磁力线运动),但改变穿过回路磁场的强度,回路中会不会产生电流呢?按照上述的分析进行验证,此时回路中应会产生电流,这就是一个结论——当穿过闭合回路磁场的强度发生变化时,回路中会产生感应电流。
引导学生先分析清楚,并得出相应的结论之后再做实验,学生对电磁感应定律难点的理解就会水到渠成。
在演示实验中采用先结论、后演示,启发与演示相结合的方法,可以培养学生分析问题与解决问题的能力。对学习成绩较好、善于分析问题的学生,尤适合采用此法。
三、先交代清楚后演示
1.实验的目的与内容问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验的目的是什么?本次实验要做的内容共有几项?让学生心中有数,目的明确。
2.实验的仪器与设备问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验要用到哪些仪器设备,各个仪器设备有何作用,仪器设备是如何连接的,仪器设备是如何操作(方法)的。让学生充分理解实验的设备及其操作方法,从中学会仪器设备的使用方法,以培养学生动手操作的能力。
3.实验的原理与步骤问题
在演示实验开始之前,应向学生讲清楚本次实验的原理是什么?如电路原理图、实验依据的公式等,让学生明白实验是有根有据的;应向学生讲清楚实验的条件是什么,如温度、体积、压力、质量、速度等,哪些量应恒定不变,哪些量要改变,让学生明白有些结论是在一定的条件下才能成立的道理;应向学生讲清楚实验的步骤是怎样的,让学生明白应如何来做这个演示实验,以培养学生严谨的工作作风与严密的逻辑分析能力。
4.实验的观察与记录问题
在演示实验开始之前,一定要让学生明白,在实验过程中,应注意观察什么现象,如听声音、闻气味、看颜色的变化等;要让学生明白应记录什么数据,如电压、电流、压力、温度等;还应让学生明白,观察现象和记录数据要抓住时机,因为有些现象与数据出现的时间是很短的,一不留心就会错过机会,实验就得重来。
5.实验的安全措施问题
在演示实验开始之前,要提醒学生在实验中注意安全问题,包括防触电、防火、防爆炸、防毒、防器件伤人等,让学生明白安全问题永远是第一的道理。通过老师强调实验的安全问题,也就从中对学生严肃认真的科学态度进行了培养。老师交代清楚上述问题之后,学生心里就有了数,也就达到了培养学生综合能力的目的。
四、先得出结果后找差距
1.正确导出实验结果的方法
(1)用实验现象来表示实验结果。有些演示实验,只能出现一些现象,不需要记录什么数据。如出现声音、气味、颜色的变化、产生新的物质等,只要在演示时能出现相应的现象,我们就可以认为实验是成功的,实验中出现的现象,就是实验的结果。如演示白光是由多种色光组成的实验时,只要让白光通过三棱镜之后能看到七种颜色的光这一现象,就可以认为实验是成功的,无须作任何计算,就可以直接得出结果——白光是由多种色光组成的。
(2)用曲线来表示实验的结果。有些实验的现象或结果的变化很缓慢,结果随外界条件或时间而变化。对于这种实验,要表示结果的变化过程,用曲线来表示,就比较直观。如对一定体积的气体,其压力随温度的变化关系,对于这种实验结果,用曲线来表示就很直观。从曲线的变化,我们很容易找出一定体积的气体的压力随温度的变化关系。
(3)用公式来计算结果。在物理学中,有许多物理量是不能直接测量出来的,只有通过间接的方法——用公式来进行计算,才能得到我们要的结果。如用示波器来测某一高频正弦交流电的频率时,可以先用示波器测出它的周期T,再根据公式f=1/T求出其频率值。故在演示实验过程中,要记录有关的数据,再根据公式再把结果计算出来。
2.寻找实验误差的方法
有的演示实验,如果从实验现象来看现象并不是很明显,甚至完全看不到应该出现的现象;或者从记录到的数据、计算的结果来看,并不是很准确,甚至完全不准确。此时,老师应正确引导学生分析其中的原因。
寻找实验误差,通常应从如下几个方面来分析:是实验仪器设备有问题,还是操作方法不正确?是观察记录有问题,还是实验条件不符合?通过分析,以从中找到解决问题的答案。
以LC正弦波振荡电路的演示为例,从频率的计算公式 可知,每一组的L、C的值,总能对应一个振荡频率,似乎L与C的取值可以是任意的。但实验证明,当L与C一个取值较大,一个取值较小,取值相差到一定程度时,电路就不振荡了,无法用示波器观察到波形,演示实验就会变得不成功。
为什么会出现这种情况呢?如果从实验条件去寻找原因,就不难发现其中的问题。我们知道LC回路要产生振荡,应该满足振幅条件与相位条件才行,不改变LC回路的接法,只改变其数值的大小,实际上是相位条件不变,振幅条件在变,当LC之间的比值相差到一定程度时,振幅条件就不满足了,电路当然就无法起振了。如果从微观角度去理解,则是当L或C有一个的取值过小时,电路将无法完成电场能与磁场能之间的转换(取值过小的元件储存能量少),故电路不起振。
(作者单位:广东省惠州市高级技工学校)