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物理是一门以实验为基础的学科,作为实验教学的重要组成部分,演示实验有着不可替代的重要作用。物理演示实验教学,可以激发学生对物理学习的兴趣,培养学生的物理观察能力、思维能力和物理实验操作能力。作为物理教师,应该重视演示实验,做好演示实验,切实提高课堂教学效率。
笔是学生手中必不可少的文具之一,在实际的物理课堂教学中,笔不仅仅是学生书写的工具,如果我们开动脑筋,更可以让它变成非常好的演示实验器材。通过巧妙、有效地使用手中的笔,学生可以更好地把握一些物理概念,形成清晰的物理思维。在实际教学过程中,笔者把笔作为一种重要的演示实验器材,对物理教学中笔的使用作了一定的思考,取得了较好的教学效果。
一、巧用“笔”,变演示实验为学生实验
1.作为演示实验器材,必须直观明了,简单易懂,原理清晰,易于把握。
“笔”作为书写工具,是每个学生手中都具有的,课堂上无需介绍,每个学生都可以完成,也不存在后排同学看不清的问题。例如,课本中振动曲线的画法,我们可以用笔来前后移动,模拟质点的振动,另一位同学在垂直于振动方向上匀速拉动一条白纸带,这样笔尖就在纸带上会出一条振动曲线(图1)。
这样做更促使学生去思考,去开发、探索用笔所能做的更多的简单而直观的演示实验,不仅可以激发学生学习物理的兴趣和探究的欲望,而且能启迪学生的思维,培养学生良好的心智技能,对于培养学生多方面的能力有着很大的作用,这正是我们一直提倡的素质教育所在。
二、巧用“笔”,讲清物理概念
在物理课堂教学中,物理概念的教学是抽象的,往往让学生难以把握,怎样让学生在头脑中建立并掌握其相应的物理概念呢?如果在讲解一些物理概念时能够很好地让学生用好手中的笔,特别是在一些为建立、巩固物理概念的定性试验中,没有必要选择精密而复杂的实验装置,只用一支笔往往可以起到事半功倍的效果。
1.在讲解《弹力》这一部分内容的时候,怎样向学生说明杆可以产生任意方向的弹力,也就是杆所产生的弹力的方向不一定是沿着杆的,而是可以和杆之间有任意的夹角呢?
此时,可以用笔(当做杆)和书(或文具盒)配合,进行这个演示实验,将书放在水平桌面上,先使笔与桌面平行并且和书垂直去推书,这时笔所产生的弹力是沿着笔的,然后使笔和桌面之间成一定的角度,再去推书,这时笔所产生的弹力的方向仍然是水平的,但是已经和笔有一个夹角了,并且这个夹角还是可以不断变化的(图4)。
2.在讲解《摩擦力》这一部分内容的时候,怎样对学生讲述摩擦力的方向可以和物体的运动方向之间无直接联系并且和物体的运动方向之间可以有任意的夹角呢?
同学和老师可以一起做,用大拇指和食指拿住一支笔,使笔竖直放置并且保持静止,这时可让学生去分析,容易得出此时摩擦力的方向是和重力的方向相反,竖直向上,此时可以使笔沿水平方向运动,这时摩擦力的方向是和运动方向垂直的,然后可以使笔向任意方向作匀速运动,则很容易说明摩擦力的方向可以和物体的运动方向之间有任意的夹角(图5)。
3.在讲解《摩擦力》这一节的内容时,可以让学生做这样一个实验,将两只手的食指水平并排放置,再将一支笔放在手指上,然后将两只食指同时向里靠拢,这时可以发现笔并不是静止的,而是一会儿向左动,一会儿向右动。利用这个小实验,可以说明最大静摩擦力和正压力之间的关系(图6)。
4.对于物体能不能在所研究的问题中被看做质点,例如火车过桥是能不能被看做质点的问题,可以用笔来模拟火车,用书来模拟现实生活中的桥,从而说明火车过桥时,应从车头上桥到车尾离桥为止,此时火车的长度不可以忽略不记,所以此时火车不能被看做质点。
5.在圆周运动这一部分内容中讲解线速度和角速度之间关系的时候,可以让笔在学生的手中绕着笔的一端做圆周运动,这样,还可以让学生明白,对于同轴转动问题,角速度是相同的,距离转轴越远,线速度越大。这里,学生还可以进一步感受圆周运动中线速度的方向(图7)。
三、巧用“笔”,解决物理问题
在一些物理问题中,学生往往对整个问题的过程把握不是很清晰,常常会对一些问题做出错误的判断和回答,如果能在一些问题中巧妙地使用笔,那么往往会比较轻松地解决这些问题。
1.在自由落体运动中用笔来模拟做自由落体运动的杆,可以很清楚地让学生明白,杆通过正下方某点所用的时间,就是笔的下端到达该点到上端到达该点所用的时间,这样往往比用空洞的语言说明效果好。
2.在磁场这一章的教学中,经常会让学生用安培定则去判断直线电流的方向和磁感线方向之间的关系,要求学生的操作是用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。如果我们这时能够让学生握住一支笔,用笔尖的方向来表示电流的方向,会给学生带来直观的感受,比用右手空着握要好得多(图8)。
3.在磁场这一章的教学中,经常会让学生在三维坐标中去讨论有关与带电粒子运动方向、电流方向和通过某点磁感应强度方向之间的关系,对于一些空间思维能力欠佳的同学,他们对于这类问题的把握是存在一定的问题,如果用三支笔来代替三个坐标轴,用笔尖的方向表示坐标轴的正方向,就会快速、有效地解决这类问题(图9)。让学生做题时用两支笔来分比代表电流和匀强磁场磁感线,再用另外一支笔来代表安培力的方向,也可以很好地帮助学生分析题目中的问题。
总之,演示实验在中学物理教学中具有非常重要的作用,作为一名物理教师,应在把握好教材的基础上,本着“一切为了学生”的原则,有目的地去选择或自行设计一些有趣、现象明显的演示实验,从而揭示物理现象的本质,在活跃课堂气氛的同时,使学生的观察与思维活动紧密结合,用观察促进思维活动的展开,又用思维活动指导观察活动的进行,这样就一定能够使学生逐步认清概念规律,发展自身的观察能力与思维能力,让学生能够一步一个脚印地为学习打下坚实的基础。在实际教学或学习过程中,只要我们用心去想,用心去做,我们手中的笔就不仅仅是学习用品,更是搞好物理教学和学习的好帮手,是时刻陪伴在我们身边的实验器材。■
(作者单位:江苏省淮安市淮阴中学)
笔是学生手中必不可少的文具之一,在实际的物理课堂教学中,笔不仅仅是学生书写的工具,如果我们开动脑筋,更可以让它变成非常好的演示实验器材。通过巧妙、有效地使用手中的笔,学生可以更好地把握一些物理概念,形成清晰的物理思维。在实际教学过程中,笔者把笔作为一种重要的演示实验器材,对物理教学中笔的使用作了一定的思考,取得了较好的教学效果。
一、巧用“笔”,变演示实验为学生实验
1.作为演示实验器材,必须直观明了,简单易懂,原理清晰,易于把握。
“笔”作为书写工具,是每个学生手中都具有的,课堂上无需介绍,每个学生都可以完成,也不存在后排同学看不清的问题。例如,课本中振动曲线的画法,我们可以用笔来前后移动,模拟质点的振动,另一位同学在垂直于振动方向上匀速拉动一条白纸带,这样笔尖就在纸带上会出一条振动曲线(图1)。
这样做更促使学生去思考,去开发、探索用笔所能做的更多的简单而直观的演示实验,不仅可以激发学生学习物理的兴趣和探究的欲望,而且能启迪学生的思维,培养学生良好的心智技能,对于培养学生多方面的能力有着很大的作用,这正是我们一直提倡的素质教育所在。
二、巧用“笔”,讲清物理概念
在物理课堂教学中,物理概念的教学是抽象的,往往让学生难以把握,怎样让学生在头脑中建立并掌握其相应的物理概念呢?如果在讲解一些物理概念时能够很好地让学生用好手中的笔,特别是在一些为建立、巩固物理概念的定性试验中,没有必要选择精密而复杂的实验装置,只用一支笔往往可以起到事半功倍的效果。
1.在讲解《弹力》这一部分内容的时候,怎样向学生说明杆可以产生任意方向的弹力,也就是杆所产生的弹力的方向不一定是沿着杆的,而是可以和杆之间有任意的夹角呢?
此时,可以用笔(当做杆)和书(或文具盒)配合,进行这个演示实验,将书放在水平桌面上,先使笔与桌面平行并且和书垂直去推书,这时笔所产生的弹力是沿着笔的,然后使笔和桌面之间成一定的角度,再去推书,这时笔所产生的弹力的方向仍然是水平的,但是已经和笔有一个夹角了,并且这个夹角还是可以不断变化的(图4)。
2.在讲解《摩擦力》这一部分内容的时候,怎样对学生讲述摩擦力的方向可以和物体的运动方向之间无直接联系并且和物体的运动方向之间可以有任意的夹角呢?
同学和老师可以一起做,用大拇指和食指拿住一支笔,使笔竖直放置并且保持静止,这时可让学生去分析,容易得出此时摩擦力的方向是和重力的方向相反,竖直向上,此时可以使笔沿水平方向运动,这时摩擦力的方向是和运动方向垂直的,然后可以使笔向任意方向作匀速运动,则很容易说明摩擦力的方向可以和物体的运动方向之间有任意的夹角(图5)。
3.在讲解《摩擦力》这一节的内容时,可以让学生做这样一个实验,将两只手的食指水平并排放置,再将一支笔放在手指上,然后将两只食指同时向里靠拢,这时可以发现笔并不是静止的,而是一会儿向左动,一会儿向右动。利用这个小实验,可以说明最大静摩擦力和正压力之间的关系(图6)。
4.对于物体能不能在所研究的问题中被看做质点,例如火车过桥是能不能被看做质点的问题,可以用笔来模拟火车,用书来模拟现实生活中的桥,从而说明火车过桥时,应从车头上桥到车尾离桥为止,此时火车的长度不可以忽略不记,所以此时火车不能被看做质点。
5.在圆周运动这一部分内容中讲解线速度和角速度之间关系的时候,可以让笔在学生的手中绕着笔的一端做圆周运动,这样,还可以让学生明白,对于同轴转动问题,角速度是相同的,距离转轴越远,线速度越大。这里,学生还可以进一步感受圆周运动中线速度的方向(图7)。
三、巧用“笔”,解决物理问题
在一些物理问题中,学生往往对整个问题的过程把握不是很清晰,常常会对一些问题做出错误的判断和回答,如果能在一些问题中巧妙地使用笔,那么往往会比较轻松地解决这些问题。
1.在自由落体运动中用笔来模拟做自由落体运动的杆,可以很清楚地让学生明白,杆通过正下方某点所用的时间,就是笔的下端到达该点到上端到达该点所用的时间,这样往往比用空洞的语言说明效果好。
2.在磁场这一章的教学中,经常会让学生用安培定则去判断直线电流的方向和磁感线方向之间的关系,要求学生的操作是用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。如果我们这时能够让学生握住一支笔,用笔尖的方向来表示电流的方向,会给学生带来直观的感受,比用右手空着握要好得多(图8)。
3.在磁场这一章的教学中,经常会让学生在三维坐标中去讨论有关与带电粒子运动方向、电流方向和通过某点磁感应强度方向之间的关系,对于一些空间思维能力欠佳的同学,他们对于这类问题的把握是存在一定的问题,如果用三支笔来代替三个坐标轴,用笔尖的方向表示坐标轴的正方向,就会快速、有效地解决这类问题(图9)。让学生做题时用两支笔来分比代表电流和匀强磁场磁感线,再用另外一支笔来代表安培力的方向,也可以很好地帮助学生分析题目中的问题。
总之,演示实验在中学物理教学中具有非常重要的作用,作为一名物理教师,应在把握好教材的基础上,本着“一切为了学生”的原则,有目的地去选择或自行设计一些有趣、现象明显的演示实验,从而揭示物理现象的本质,在活跃课堂气氛的同时,使学生的观察与思维活动紧密结合,用观察促进思维活动的展开,又用思维活动指导观察活动的进行,这样就一定能够使学生逐步认清概念规律,发展自身的观察能力与思维能力,让学生能够一步一个脚印地为学习打下坚实的基础。在实际教学或学习过程中,只要我们用心去想,用心去做,我们手中的笔就不仅仅是学习用品,更是搞好物理教学和学习的好帮手,是时刻陪伴在我们身边的实验器材。■
(作者单位:江苏省淮安市淮阴中学)