物理演示实验与课程整合设计初探
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摘 要:遵从演示实验的基本要求,体现新课程标准对其的要求,同时,要研究演示实验的基本方法,紧紧结合教材内容,从学生实际出发,选择恰当的演示方法。
关键词:演示实验 新课程改革 教学设计 探究式学习基本方法
物理是一门实验科学。通过演示和学生实验,能够使学生理解物理概念和规律的建立与实验的关系,培养学生学习物理的兴趣也是十分重要的。然而从物理教学工作发现好多教师都是认为实验就是应付一下,结果学生过过眼也就算了。长久以来大家就觉得:实验是讲出来的,不是做出来的。这大大违背了实验的初衷和意义。实际上,学生对实验接受的效果不好,主要原因在于教师对实验的教学不到位。这里我就演示实验浅谈一下其教学设计,以与同行们共勉。
演示实验教学的基本要求在这里我就不论述了,我这里就从物理学中的许多规律,都是在大量实验的基础上,归纳得到的。我们在通过演示实验得出物理规律时,应当自觉地应用归纳的方法简单阐述一下如何做好演示实验。
为了达到演示的目的,不仅应当紧紧结合教材内容,而且必须从学生实际出发,选择恰当的演示方法。演示实验的方法是多种多样的,不同的演示实验,应有不同的演示方法。下面介绍演示实验设计的一些基本方法:
一、归纳
物理学中的许多规律,都是在大量实验的基础上,归纳得到的。我们在通过演示实验得出物理规律时,应当自觉地应用归纳的方法。例如,在演示阿基米德定律实验时,首先是把圆柱体浸入水中三分之一,其次,把圆柱浸入水中一半,再次,把圆柱体全部浸入水中。得出浮力大小与排开水的重力的关系。再把水换为其他液体(如酒精或煤油),再次演示实验。在此基础上归纳得出阿基米德定律。
二、分步
有的实验不能直接通过一步演示,需要几个引导的实验,逐步深入,进行分步演示。例如,演示感应电动机的原理,就应分成几步来演示。第一步演示:移动磁铁,铝框跟着移动,并应用右手定则和左手定则来分析物理相同过程;第二小演示:旋转磁铁,铝框跟着旋转,并指出与第一步演示的原理相同;第三步演示:给电动机的定子通入三相交流电,铝框就转动。表明三相交流电通定子后形成一个旋转的磁场;第四步演示:给定子通入三相交流电,把铝框换成转子(鼠笼),转子在定子内也同样转动。这样分步进行演示,由简到繁,逐步深入,有利于让学生真正通过演示理解物理原理。
三、对比
为了让学生从已知的知识出发,理解所学的知识,以加深印象,一些实验需要作对比。例如,演示滑轮和轮轴时,要与杠杆进行对比;演示螺旋时,要与斜面进行对比;有的实验必须通过对比,才能使实验结果明显。例如,不同物质的比热不同的实验,就必须在相同质量,相同加热条件下进行对比实验。有的实验通过对比,有利于突出区别和联系,突出相同与不同的地方。例如,超重与失重、弹性碰撞与非弹性碰撞、晶体的熔解过程、电阻(或电容)的串联和并联等。对比是演示的一种好方法。
四、剖析
有的演示实验,要求剖开拆散,就应当采用剖析的演示方法。例如,离心式水泵,原大纲要要求参观,同时,要求演示构造和讲明原理。一般说来,演示构造最好采用剖析方法。从整体到部分或从部分到整体,使学生了解各部分的性能和相互联系,从而理解结构和原理。再如大纲要求演示常用电容器,在演示时拆开几个电容器让学生看,这样效果更好。“解剖”“拆开”这是一种演示方法和学习途径。
五、模拟
大纲中规定的一些演示,限于实验条件,有的只能用模型或挂图。这些演示可采用模拟的方法。例如,远距离输电、电解质的极化、雷达、链式反应、原子反应堆等等。设计得好的模拟,可以胜过实物。因为模拟演示可以突出需要演示的地方,可以将不能观察到的过程模拟地演示出来。就是许多科学上和工程上的实验,也需要模拟。例如,利用“风洞”进行模拟实验,是设计制造飞机时所不可缺少的。
六、放大
有的演示实验可见度较小,或无法让全班都看到,这就可以通过幻灯机、显微投影机等采用放大的方法来演示。例如,电力线、磁感线、干涉等实验在幻灯机上演示效果很好。有的实验如果采用上述方法有困难,例如,稀薄气体中的放电、阴极射线等,那就应当让学生逐个或分组观察演示实验,放大观察的视角。
上面就怎样做好演示实验这一问题进行论述。概括起来说,就是要遵从演示实验的基本要求,体现新课程标准对其的要求,同时,要研究演示实验的基本方法。如果学生对实验接受的效果不好,原因在于教师对实验的教学不到位。教师要根据实际情况选择不同的实验方法,为学生提供更为广阔的学习活动时间和空间,提供更为丰富的物理学习资源。
参考文献:
[1]普通高中物理课程标准(实验).人民教育出版社,2003年7月版次1~2.
[2]路峻岭.《物理演示实验教程》.清华大学出版社,2005.7.1.
作者单位:江苏省东海县石榴高级中学