如何在物理教学中运用演示实验

戴建军

物理学是一门以观察、实验为基础的科学,许多物理知识都是通过观察和实验,经过认真的思索而总结出来的。因此,在注重培养学生逻辑思维能力的同时,教师应该更多注意学生形象思维的培养,这就是新课程理念中对教师的一个新要求。在课堂教学中,如何让抽象变为形象呢?我认为重视对演示实验的运用,可以让学生把抽象的知识变成直观的形象,这样既能提高课堂教学的效率,又能培养学生的探究能力。笔者结合自身的教学实例,就演示实验在初中物理教学中的运用谈以下几点。

一、用演示实验创设情境引入新课题

教师在课堂教学中,应根据中学生的学习特点有意识地创设情境,通过一些有趣的、有针对性实验的演示,将学生引入情境之中,从而引入新课题。

如讲“气体压强与流速的关系”这课时,笔者设计了一个竞赛性质的实验:让每一组选一位学生做搬运乒乓球比赛,要求每位选手用手中的漏斗将乒乓球从一烧杯搬运至另一烧杯中,不能用手直接触摸乒乓球,在相同时间内搬运较多者获胜。比赛刚开始,没一位选手搬运成功,笔者做了简单提示后,成功率提高了,比赛变得很激烈,许多学生都开心地笑了。学生学习的兴趣和积极性在实验的演示中被充分调动起来,教师再切入课题就不显得单调、乏味了,课堂效果会更好。

二、用演示实验解释抽象的物理概念

物理概念大多比较抽象,学生不易理解,在教学过程中教师可以设计演示实验,使学生由形象思维过渡到抽象思维,从而加深对物理概念的理解。

如讲到“实像”与“虚像”的概念时,课本上的解释显得有些抽象,学生很难理解两者的区别。为此可设计一实验,将两个概念切入到凸透镜成像实验中,通过实验现象将抽象概念形象化。在凸透镜成像实验中,当u>f时,学生都能在凸透镜另一侧的光屏上得到一个清晰的像,这是实像。接着让学生用一块平面镜代替凸透镜,再移动光屏,学生发现,镜中能看到蜡烛的像,但光屏上得不到,这是虚像。两次实验结合起来,学生对两者的区别显然更容易理解了。

再如用电器工作时,消耗电能与产生热量之间的关系学生不容易搞清,为此可设计如下实验:取一小型电动机,测出其线圈电阻R,先让其正常运转,测出I1和U1,比较U1I1与I12R是否相等,因为电机转动,产生了机械能,所以消耗的电能应大于产生的热量。然后将电机卡住不转,测出其I2和U2,比较U2I2与I22R是否相等,因为电机不动,消耗的电能与产生的热量是相等的。通过该演示实验,学生就弄清两者的关系了。

三、用演示实验提高学生分析和解决物理问题的能力

我国著名物理教育家朱正元教授说过:“对于物理概念,物理规律等一些理论性的东西,往往是千言万语说不清,一看实验就分明。”

如研究白炽灯的发光情况取决于额定功率还是实际功率的问题时,学生不知如何判断,若直接从理论推导,学生理解的甚少,效果不理想。为此,可设计这样的实验:取一块自制的简易家庭电路板,将“220V 100W”“220V 40W”的两灯先并联接入家庭电路中,观察两灯的亮度,“220V 100W”的灯亮,两灯此时的额定功率等于实际功率。然后将两灯改接成串联电路,再观察它们的明亮情况,是额定功率较小的“220V 40W”的灯亮,而此时该灯的实际功率却比另一只灯大。通过这个实验的演示,如何判断,学生是一目了然了,若再结合理论推导,学生理解的会更深刻。

四、用演示实验引导学生进行探究性学习

从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于中学物理内容抽象,而学生又缺乏相应的感性认识,不少疑难问题很难给学生一个满意的解答。但可以设计演示实验进行探究,既能解答学生的疑难问题,又能引导学生进行探究性学习。

如讲到“电磁波是怎样传播的”这个问题时,有学生提出在家中或电梯中用手机打电话时信号非常差,这是什么原因?为此可设计这样的实验:取甲乙两只手机,一个铁制密闭容器,先用甲拨叫乙,在通常情况下信号很好。然后把乙放入容器内,请一位学生再次拨打,学生说甲手机里传出“你拨打的手机已关机,请稍后再拨”。学生们感到很惊讶,再结合磁屏蔽的知识,学生通过讨论知道了这也是一种磁屏蔽的现象。这样通过演示实验的引导,学生探究新知识的欲望变得更强烈了。

总之,物理学是门以观察和实验为基础的科学,教师应重视演示实验在课堂上的运用,让学生多观察实验现象,培养学生的形象思维能力。

作者单位:江苏省通州市平潮初级中学