论文部分内容阅读
摘 要:物理是一门以实验为基础的学科,演示实验和学生实验在中学物理教学中起着十分重要的作用。本文从要确保演示实验成功谈起,提出在教学中演示实验要做到三个简单,最后落实到对实验现象的要求。给物理教师任何做物理演示实验指明了方向。
关键词:演示实验;实验现象;自然规律;压高量少;仪器
物理学是一门实验科学,演示实验是指在课堂上配合教学内容,由教师操作表演的实验。物理教学中的演示实验教学,无论是展示现象、导出概念还是发现规律,都有着其它教学方式不可替代的作用。如何做好物理演示实验呢?
一、教师要确保演示实验成功
成功的演示才能给人信服的深刻印象,才能保证教学顺利进行。失败的演示,即使第一次失败,也很容易转移学生的注意力,引起学生许多不必要的疑虑,增加教学的阻力,使教学效果变差。那么教师要怎样才能确保演示实验成功呢?
首先要理解实验原理,想清楚需要演示什么现象给学生。例如中学物理中的静电演示实验历来被许多教师视为畏途。静电学的内容比较抽象,离不开直观的演示,但是实验往往又不容易成功,因此,分析静电实验的特点,把握静电实验的关键,研究实验的方法,是十分必要的,静电实验通常有三个特点:一是压高,电压可以高达数千伏甚至几万伏,使在通常情况下的绝缘体,如木头、玻璃、橡胶等都变成了导体;二是量少,三是易漏。因此做好静电实验的关键在于解决绝缘问题,防止压高量少的电荷流失。
其次确保演示实验成功要认真做好演示前的一切准备工作。准备工作一般包括:
1.选择仪器装置,熟悉仪器装置的构造、原理和性能,熟练实验技术,做好预演工作。教师要亲自用这些仪器装置做几遍,从而熟悉技巧,并及时发现仪器、装置有无毛病或问题,及时检查、修理,改进或校正仪表,并充分估计课堂上可能出现的故障,考虑好应急措施。
2.了解、掌握实验的准确程度,找出产生误差的主要原因和减少误差的方法。
3.估计和掌握实验时间。
4.认真设计演示过程中如何引导学生进行观察,什么时候要提出什么问题,启发学生积极开展思维活动,实验中要注意些什么,等等。教师在备课时都必须做到心中有数、胸有成竹。
值得指出,在演示实验教学过程中由于各种意料之外的偶然原因会导致实验失败。出了问题怎么办?首先要实事求是承认失败,二要镇静,保持清醒的头脑,争取迅速从中找出失败的原因,确保第二次演示成功,变坏事为好事,把排除故障的过程变成教育学生的过程。如果当堂课不能反败为胜,则应向学生表示歉意,保证下次成功补做。那种文过饰非、托词搪塞,或者违背实验事实编造一个假的数据的做法不仅得不到学生的谅解,在学生中造成很不好的影响,也是与师德要求根本背道而驰的。
二、教师演示实验要做到三个简单
教师演示实验要做到三个简单,即仪器结构简单、操作简单和由演示现象到得出结论的过程简单。教师在课堂上演示实验要受到时间、空间的限制,繁琐的实验浪费课堂太多的时候,不能很简单就揭示物理规律的实验不值得演示。以低压沸腾的演示为例,演示低压沸腾有许多方法:
方法一:用抽气机和真空罩演示。
方法二:将烧瓶中的水煮沸、加塞、停止加热后水沸腾停止了。再将瓶倒置在支架上,往瓶底浇冷水,水又重新沸腾起来。
方法三:往瓶中倒入八、九十度的热水,水温低于沸点,不沸腾。用抽气机(或针筒)抽气,水就沸腾起来。
方法四:用100毫升的大针筒直接抽取约10毫升的90℃左右的热水,将针筒尖端用橡皮帽封住,拉动活塞,针筒内的水就沸腾起来。
比较上述四种实验方法,显然方法四最符合“三个简单”的要求。我们的主张是,凡是能用简单的方法演示的实验,就不必把它的实验装置复杂化。那种片面追求高、精、尖的演示仪器,贪大求洋的做法不可取。
三、演示实验的现象要非常清楚
演示实验的成功与否在很大程度上决定于实验现象是否清楚。教师要怎样才能使现象清楚呢?
1.尺寸够大、位置够高
为了让全班学生都能看清楚教师的演示,要求仪器的尺寸尽可能做得大一些,像大型示教电表、演示用弹簧秤、游标卡尺和螺旋测微器模型等等都是为了使现象清楚而设计制作的大尺寸仪器。原则上能采用大型仪器演示的决不要换用小的。
有些仪器不宜做得太大,此外有一些物理现象所能显示的变化本来就很微小,为了使演示实验现象清楚,就有必要采用各种机械放大或光放大或电放大装置,或采用间接显示的方法。
2.改水平演示为竖直演示、运动方向取横向
许多电学演示实验,如果线路都平摊在桌面上,那么各种元、器件及仪表的连接方法学生就看不清楚。采用平面镜反射的方法不如采用竖直放置的示教板。示教板有条件的可做成多功能的或拼装式的,便于一物多用,充分发挥效益。示教板上的一些关键部件不必要预先连接好,应该师生边讨论边连接,可以提高演示效果。
在演示电力线、磁力线、水波的干涉、衍射等现象时,一般都只能在水平面上进行。为了能让学生看得清楚,常常把这些实验用投影仪投影在天花板上或墙壁上。演示时物体运动的取向也有讲究,一般应取横向。
3.采用对比表演手法
包括自身对比和相互对比两种。自身对比就是将同一仪器装置,改变一下其中某个条件,前后作两次实验,进行对比。
总之,物理演示实验需要教师创新设计,周全考虑。既要考虑学生的认知和情感需要,又不能脱离教学实际。成功的演示实验能化枯燥为生动,化抽象为具体,化浅显为深刻。只要我们掌握好演示实验的设计技巧,不仅不会影响教学进度和效果,相反会促使教与学相得益彰,收到事半功倍的效果。
关键词:演示实验;实验现象;自然规律;压高量少;仪器
物理学是一门实验科学,演示实验是指在课堂上配合教学内容,由教师操作表演的实验。物理教学中的演示实验教学,无论是展示现象、导出概念还是发现规律,都有着其它教学方式不可替代的作用。如何做好物理演示实验呢?
一、教师要确保演示实验成功
成功的演示才能给人信服的深刻印象,才能保证教学顺利进行。失败的演示,即使第一次失败,也很容易转移学生的注意力,引起学生许多不必要的疑虑,增加教学的阻力,使教学效果变差。那么教师要怎样才能确保演示实验成功呢?
首先要理解实验原理,想清楚需要演示什么现象给学生。例如中学物理中的静电演示实验历来被许多教师视为畏途。静电学的内容比较抽象,离不开直观的演示,但是实验往往又不容易成功,因此,分析静电实验的特点,把握静电实验的关键,研究实验的方法,是十分必要的,静电实验通常有三个特点:一是压高,电压可以高达数千伏甚至几万伏,使在通常情况下的绝缘体,如木头、玻璃、橡胶等都变成了导体;二是量少,三是易漏。因此做好静电实验的关键在于解决绝缘问题,防止压高量少的电荷流失。
其次确保演示实验成功要认真做好演示前的一切准备工作。准备工作一般包括:
1.选择仪器装置,熟悉仪器装置的构造、原理和性能,熟练实验技术,做好预演工作。教师要亲自用这些仪器装置做几遍,从而熟悉技巧,并及时发现仪器、装置有无毛病或问题,及时检查、修理,改进或校正仪表,并充分估计课堂上可能出现的故障,考虑好应急措施。
2.了解、掌握实验的准确程度,找出产生误差的主要原因和减少误差的方法。
3.估计和掌握实验时间。
4.认真设计演示过程中如何引导学生进行观察,什么时候要提出什么问题,启发学生积极开展思维活动,实验中要注意些什么,等等。教师在备课时都必须做到心中有数、胸有成竹。
值得指出,在演示实验教学过程中由于各种意料之外的偶然原因会导致实验失败。出了问题怎么办?首先要实事求是承认失败,二要镇静,保持清醒的头脑,争取迅速从中找出失败的原因,确保第二次演示成功,变坏事为好事,把排除故障的过程变成教育学生的过程。如果当堂课不能反败为胜,则应向学生表示歉意,保证下次成功补做。那种文过饰非、托词搪塞,或者违背实验事实编造一个假的数据的做法不仅得不到学生的谅解,在学生中造成很不好的影响,也是与师德要求根本背道而驰的。
二、教师演示实验要做到三个简单
教师演示实验要做到三个简单,即仪器结构简单、操作简单和由演示现象到得出结论的过程简单。教师在课堂上演示实验要受到时间、空间的限制,繁琐的实验浪费课堂太多的时候,不能很简单就揭示物理规律的实验不值得演示。以低压沸腾的演示为例,演示低压沸腾有许多方法:
方法一:用抽气机和真空罩演示。
方法二:将烧瓶中的水煮沸、加塞、停止加热后水沸腾停止了。再将瓶倒置在支架上,往瓶底浇冷水,水又重新沸腾起来。
方法三:往瓶中倒入八、九十度的热水,水温低于沸点,不沸腾。用抽气机(或针筒)抽气,水就沸腾起来。
方法四:用100毫升的大针筒直接抽取约10毫升的90℃左右的热水,将针筒尖端用橡皮帽封住,拉动活塞,针筒内的水就沸腾起来。
比较上述四种实验方法,显然方法四最符合“三个简单”的要求。我们的主张是,凡是能用简单的方法演示的实验,就不必把它的实验装置复杂化。那种片面追求高、精、尖的演示仪器,贪大求洋的做法不可取。
三、演示实验的现象要非常清楚
演示实验的成功与否在很大程度上决定于实验现象是否清楚。教师要怎样才能使现象清楚呢?
1.尺寸够大、位置够高
为了让全班学生都能看清楚教师的演示,要求仪器的尺寸尽可能做得大一些,像大型示教电表、演示用弹簧秤、游标卡尺和螺旋测微器模型等等都是为了使现象清楚而设计制作的大尺寸仪器。原则上能采用大型仪器演示的决不要换用小的。
有些仪器不宜做得太大,此外有一些物理现象所能显示的变化本来就很微小,为了使演示实验现象清楚,就有必要采用各种机械放大或光放大或电放大装置,或采用间接显示的方法。
2.改水平演示为竖直演示、运动方向取横向
许多电学演示实验,如果线路都平摊在桌面上,那么各种元、器件及仪表的连接方法学生就看不清楚。采用平面镜反射的方法不如采用竖直放置的示教板。示教板有条件的可做成多功能的或拼装式的,便于一物多用,充分发挥效益。示教板上的一些关键部件不必要预先连接好,应该师生边讨论边连接,可以提高演示效果。
在演示电力线、磁力线、水波的干涉、衍射等现象时,一般都只能在水平面上进行。为了能让学生看得清楚,常常把这些实验用投影仪投影在天花板上或墙壁上。演示时物体运动的取向也有讲究,一般应取横向。
3.采用对比表演手法
包括自身对比和相互对比两种。自身对比就是将同一仪器装置,改变一下其中某个条件,前后作两次实验,进行对比。
总之,物理演示实验需要教师创新设计,周全考虑。既要考虑学生的认知和情感需要,又不能脱离教学实际。成功的演示实验能化枯燥为生动,化抽象为具体,化浅显为深刻。只要我们掌握好演示实验的设计技巧,不仅不会影响教学进度和效果,相反会促使教与学相得益彰,收到事半功倍的效果。