高中物理演示实验教学探析



高中物理演示实验教学探析

◇浙江张祝利

物理学科是建立在观察和实验基础上的一门基础课程,所以,物理课堂教学离不开丰富、严谨的实验教学.它是帮助学生建立基本物理概念、理解物理规律和物理知识、掌握物理学习技能的重要途径,是培养学生物理思维方式、实验观察能力、严谨的科学研究品质的重要环节,是激发学生进行物理创新与探索的重要动力源泉，也是践行新课程理念下素质教育的重要一环,对于提高学生的基本科学素养、综合素质有重要的促进作用．教学实践中,教师应积极利用、善于利用物理演示实验,以期有效提高物理课堂教学的实效,顺利完成课程教学任务目标．

1运用多媒体技术,优化演示实验教学

高效的课堂教学离不开有效的教学手段作支持．多媒体技术的发展为现代化的物理课堂教学创造了条件,它集声、光、电、像等于一体的技术优势为高效的课堂教学提供了极大的方便,这是传统的教具、仪器等教学辅助手段无法比拟的．在物理教学中引入多媒体技术,丰富了教学内容,直观、形象化了物理概念和规律,优化了教学结构,帮助学生真正掌握了物理学习方法,对提高学生的观察及综合分析能力起到了积极作用．如一些宏观、微观、极速的物理过程采用传统的演示实验是无法实现的,而多媒体技术则通过逼真的模拟动画制作,可以将这些物理现象完美再现于学生眼前,还可以根据需要灵活、及时调整场景的大小,从而使学生能够更真实地感受整个物理变化过程,理解相关物理学理论,强化学生的记忆与理解．如对“LC电磁振荡电路”的振荡过程分析,教师可以设计制作一动画课件,形象地展示当电容放电时,LC回路中电场能和磁能间的变化规律,振荡电路的方向和大小变化过程.这样做使抽象的物理情境变得非常直观、简明、通俗易懂,有效激发了学生的学习兴趣,吸引了学生的注意力,活跃了学生的思维,使学生能够长时间保持旺盛的学习状态．

2激发学生参与意识,提升演示实验效果

所谓演示实验教学,即在课堂上教师边演示实验,边引导学生参与实验活动，观察实验过程，思考、分析和验证实验结果的一种有效的物理教学方式．虽然名为演示实验,但不仅仅是教师在上面演示,学生在下面看,更重要的是要引导学生参与到实验中,预设种种实验结果,引导学生积极思考、联想、预判、验证、归纳,使学生能够全身心投入到实验中,充分理解实验内容,掌握实验规律,必要时可重复多次,以强化对学生的感官的刺激,加深实验印象,强化实验记忆,有效提高物理实验教学质量．如在教授“楞次定律”一课时,教师可适当变换一下教学方式,将教师演示实验改为学生分组实验,以3人为一组,配发一套实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线),让学生轮流操作实验,使学生亲身感受实验过程．引导学生首先观察和记录下电流方向与电流表指针偏转方向间的关系,再观察和记录下电流方向与磁铁运动方向间的关系,以这些直观、感性的实验材料为基础,引导学生仔细观察、认真分析、准确记录和严谨推理,通过组内、组间的对比、交流、讨论,总结得出感生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向间的关系,最后指导学生用严谨、科学、精炼的物理语言加以描述,完美解释实验中的物理现象,最终引出楞次定律．由此可见,学生积极参与的演示实验教学,可有效增加学生动手操作的机会,理解物理概念规律的来龙去脉,巩固对物理知识的掌握,更重要的是通过实验过程的体验,让学生学习科学的物理实验思想方法,领略物理学的奥秘,养成严谨的科学实验品质,提升他们的综合科学素养．

3重视探索性实验,提高演示实验教学效果

高中物理实验通常分为验证性实验和探索性实验,且以验证性实验为主．验证性实验主要用于对已有、已知物理概念、知识正确性的验证,是对物理基本规律、原理认识的加深和巩固．验证性实验是一种知识层次认知上的强化,对学生能力层次上的培养并无重要作用．而探索性实验则以思考探索为导向,实验过程和结果充满了未知和不确定性,它更强调对学生能力和思想方法的培养．通过设计探索性实验可以有效培养学生的物理思维能力、创新能力、独立思考能力、分析综合能力、联想和猜想能力、观察能力及发现和解决问题能力,有助于学生养成科学、严谨的物理实验品质,端正学生的物理学习态度,领会物理学的精髓,对激发物理学习热情和建立物理学习自信有重要的作用．要知道,在通往科学殿堂的道路上,探索比拥有更重要．

教师在教学中应有意识地对一些验证性实验加以创新、改造,使之变换为探索性实验．教师应尽量完美重现物理实验的设计过程和理念,使学生明白实验设计的背景和探求的目标,并积极引导学生边实验、边思考,从不同角度设疑,激发学生的思维．比如教师在教学过程中可以提出如下问题：这样做的原因是什么?是否有别的方法或方式替代?推测一下实验会出现什么样的结果?为什么实验结果是这样?与你想的是否一致？在这些质疑问题中渗透着物理思想方法,训练了学生的思维,启迪了学生智慧．如在学习牛顿第二定律时,教师可将原先的验证性实验设计变换为探索性实验．具体做法如下:

总之,人类所有思维活动都是建立在感性知识基础上的,这是人类进行思维活动的源泉．物理课堂教学的各类演示实验形象、直观地展现了物理规律和现象形成、演变、推理、发展的过程,完美诠释了基本的物理概念和原理,这为学生的认知提供丰富的知识,强化了学生的感知能力,对学生感性资源的积累和智力、思维、能力的发展提供了强大的支持,对提高高中物理课堂教学效果的作用也是显而易见的．

(作者单位：浙江省绍兴市上虞区华维外国语学校)

1) 边做边学: 教师布置实验任务,让学生独立思考、设计一套实验方案,然后亲自动手操作实验,使学生在实验过程中认识物体加速度a与物体质量m及所受外力F有关．接着,教师演示教材上的物理实验,并提醒学生注意观察、比较,及时发现不足并记录下来,以此规范学生实验操作过程．这样的实验教学不仅能使学生有效掌握科学的物理实验操作规范和方法,而且通过亲自参与和观察实验过程,使学生能够观察和发现影响研究对象发生变化的因素和实验中出现的种种物理现象,明确a和F、m间的关系．

2) 探索知识: 物理实验的目标就是探求知识,在实验过程中,教师应积极指导学生掌握研究物理问题的具体方法,如记录实验数据,并列表分析,画出a-F、a-1/m的图象等,使物理实验结果一目了然,清晰表现各种物理因素间的相互关系．这也是物理探究所必须具备的基本技能．

3) 归纳总结: 实验最终目标就是得出结论,这就要求师生积极分析、讨论、对比、归纳各种实验数据和结果,最终总结出牛顿第二定律．这样的教学过程,实现了实验验证和理论探索完美结合,使学生在自我推证过程中,对实验研究对象、影响因素、使用条件、注意事项等有深刻的认识和体会,让学生自然构建了牛顿第二定律的相关知识．这种教学实现由被动学习向主动学习的转变,由“要我学”向“我要学”的转变,激发了学生的主动探索的精神,使知识掌握得更牢固,理解得更加深刻,同时也接受了科学研究方法的训练,真的是一举多得,值得物理教师积极推广．