浅谈职高物理演示实验的类型和作用

王春禄

摘要:物理学是一门以实验为基础的科学,所有的物理概念、规律、定律等是在实验的基础上建立起来的,学生对物理知识的理解和掌握都离不开实验。物理实验包括演示实验,学生实验和小实验三部分,课堂演示实验不同于其它任何实验,它是教师进行表演操作的实验,给学生以生动鲜明而又深刻的印象,在此基础上,经分析、综合、抽象、概括等思维的加工过程,是学生获得知识的一种最有效的直观教学方法之一,演示实验是职高物理教学中不可缺少的实验。

关键词:职高物理演示实验作用

中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)06(c)-0150-01

实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验。它能激发学生学习物理的积极性,能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前,它能引导学生观察、思考,配合讲授使学生能更好地理解、掌握物理概念和规律,达到“事半功倍”的效果。结合笔者多年的教学经验,从以下几个方面谈谈职高物理演示实验的类型和作用。

首先我们来了解一下演示实验的类型:

根据物理演示实验在讲授新课中的时间安排,一般可分为以下三种类型:

第一,讲授新课之前的演示实验,这类演示实验的目的在于引入新的课题,能激发学生的学习兴趣、求知欲望,调动学习积极性。其特点是引人入胜,发人深思。例如,演示水中的筷子变弯,就能引起学生学习兴趣,从而可引入光折射的新课题。

第二,讲授新课之中的演示实验,这类演示实验的目的在于提供感性材料,籍以形成概念,建立规律。其特点是实验条件明确,观察对象突出,演示层次分明。

第三,讲授新课之后的演示实验,这类演示实验的目的在于深化,巩固物理概念和规律,加强理解,强化记忆,应用物理知识解释实验现象,从而培养学生理论联系实际分析问题、解决问题的能力。

其次,就谈谈演示实验的作用:

第一,演示实验能激发学生的学习兴趣,调动学习积极性。

演示实验能使学生加深对讲授内容的理解、巩固记忆、激发兴趣、诱导思考、纠正错误观念、建立正确的物理图像。例如,在演示条形磁铁周围的磁力线实验中,将条形磁铁水平放置,在磁铁上面放一块洁净的平玻璃板,将铁屑缓慢而又均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲动玻璃板,铁屑就沿磁力线排列起来。通过这个演示实验能使学生加深对讲授内容的理解,建立正确的物理图像。

孔子说过:“知之者不如好知之者,好之者不如乐之者。”这个道理对一般的学生是如此,对基础较差的学生更为重要。只有想方设法唤起学生学好物理的激情,变“要我学”为“我要学”,才能使学生成为学习的主人。成功的演示实验能帮助我们完成这项任务。例如:2008年版职高物理试用教材的绪言中提及的两个有趣实验“蛋碎瓦全？瓦碎蛋全？”、“带电鸟笼里的鸟安然无恙”虽然准备麻烦,但趣味性极强。老师在课堂上演示让学生观察现象,能激发学生学习物理的兴趣,且有利于培养学生的思考能力。又如:演示反冲现象,请几个学生给气球内吹足气,捏紧出气口,释放气球,可见气球向放气的反方向飞出。观察了这个实验学生会对火箭飞行有个更具体的认识,这样可以调动学生学习的积极性。再如在讲解“力的分解”一课时,我采取了这样的方法。取一个沉重的大钩码放在桌面上,想用细线把它提起来,问学生用一根线易断还是两根线易断？学生都说一根线易断,但演示实验结果却相反。用一根线可将砝码稳稳地提起,而用两根同样的细线(故意使两线间有一较大夹角)去提,却一下就断了。为什么两根线的效果反而不如一根线呢？这一“悬念”情境使学生的大脑里马上产生了“兴奋剂”,思维迅速地被激活,从内心激发起学生的求知欲。

第二,用演示实验引入新课有“抛砖引玉”的作用

新课引入的原则是简洁、直接、能引起学生好奇心并产生疑问,自然而然的将学生引到教学内容中来。简单有趣的演示实验就是这样一块“砖”,可以很好的起到引入的作用。

物理相对其他学科比较难,学生要想学懂得下很大气力,所以有些学生见到物理就怕,而利用一个简单有趣的演示实验来引入新课很容易将学生的注意力吸引过来,让学生一下子就对本节课产生兴趣,从而全身心地投入到物理学习中来。

第三,演示实验有让学生正确理解物理概念和规律的必要基础。

演示实验能直观形象地为学生提供感性认识,是学生形成物理概念、理解物理现象的基础。它能将日常生活或生产实践中不易观察到的或习以为常而未引起注意的物理现象突出地显示出来。

例如,在演示验证牛顿第三定律实验中,让一个大人同一个中学生在同一粗糙的地面上手拉手进行拉力比赛,无疑,中学生被大人拉动,由此得出结论:大人拉中学生的力大。如大人在静水中的船上,中学生在岸边,他们手拉手进行拉力比赛时,我们会看见大人被中学生拉了过来,这时我们又得出结论:中学生拉大人的力大。为什么相同的两人对拉时会出现不同的结论呢？这主要是我们忽略了地面的摩擦力,而大人拉中学生与中学生拉大人的力是大小相等、方向相反的。通过这个演示实验能将日常生活或生产实践中不易观察到的或习以为常而未引起注意的物理现象突出地显示出来。

又如:弹力概念:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫弹力。海绵、弹簧、橡皮筋等发生形变可以直接看出,很容易证明它们产生了弹力。但是,课桌、地板、黑板等有没有发生形变,我们不能直接看出,并且怀疑它们会不会发生形变。我们可以用玻璃瓶来做显示微小形变的演示实验,让学生理解两物体直接接触且有挤压就会发生形变而产生弹力。又如:理解光的色散现象,假如没有用棱镜对白光的色散演示,学生是绝对想像不出白光中有如此丰富多彩的成分的,也无从了解光谱中的颜色是如何排列和渐变的。再如:在定性分析单摆的周期与哪些因素有关时,通过演示实验(实验器材:秒表,磁铁,摆球,细绳,刻度尺)说明单摆的摆动周期与振幅,摆球质量无关,与摆长,重力加速度有关,且摆长越长,周期越大,重力加速度越大,周期越小。这个实验使学生更好的理解单摆周期公式。

第四,演示实验能培养学生科学的思维方法和各种能力

演示实验能培养学生的观察能力、思维能力和科学的思维方法,是提高学生发现问题、分析问题和解决问题能力的有效途径。教学中可以通过演示实验或直接点出或潜移默化地向学生渗透这些好的方法和思想;在演示的过程中使学生通过观察、分析、想象、假设、归纳总结等来培养和提高其各种能力。例如,在演示浮力大小的实验中,将一只鸡蛋浸没在一个装有清水的烧杯中,松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底,再向清水中慢慢加入食盐,并不断用玻璃棒搅拌,会观察到鸡蛋缓缓浮向水面。通过这个演示实验可看出物体的重力与浮力的关系,可培养学生的观察能力、思维能力和科学的思维方法。