浅谈物理演示实验教学论文(推荐14篇)
1、演示实验能增强直观教学效果。演示实验在直观教学中的效果最好。有实验材料证明,使人识别仪事物,用语言描述需2.8s,用模型、挂图需1.5s,直接看实物需0.7s。因此,我们在做好教材安排的演示实验之外,应积极创造条件,有目的地增加演示实验。
例如,讲解重力方向时,可创设牛顿发现引力的情景,用绳子提起一个苹果,然后剪短绳子,观察苹果运动的方向。讲解大气压强时,可以增加用打针筒抽水,针筒口封闭下面可以挂重物,然后针筒口开启,则重物向下运动。讲解火线与零线辨别时,在正确使用测电笔辨别出火线、零线后让学生大胆用手触摸一下“零线”,体验一下“有电但安全”的认识。为走出“100W的灯泡一定比40W的灯泡亮”的生活误区,可以增加一个100W灯泡与40W灯泡串联的电路实验来演示。
2、演示实验能培养学生的学习兴趣。“兴趣是最好的老师”。演示实验能活跃学生的思维,引起学生的无意注意,减轻疲劳,培养学生的学习兴趣,从根本上提高课堂教学效果。例如,演示大气压存在让小试管沿大试管上升的实验。用一根较细的试管放在一根粗细适当的装满水的试管内,将试管翻过来,口向下,学生意外地看到:水向下流,小试管不是落下而是上升了。这个现象出乎学生意料,使课堂气氛顿时活跃起来,不用教师多讲,他们就立即产生强烈的求知欲。
3、演示实验能培养学生的观察能力。观察是意识知觉的高级形式,也是学习科学的最基本方法之一。在初中物理的教学中,培养学生的观察能力是其中的重要任务。因此,在课堂教学中,通过演示实验能培养学生的观察能力,使学生大脑获取更多的形象信息形成表象,从而促进学生思维的.发展。有研究表明,人脑中贮存形象信息和语言信息的比例是1000:1。所以成功的演示实验,能起到千言万语说不清,一看实验就分明的作用。
4、演示实验能增强学生的记忆能力。记忆力对学生学习效果的积累起决定作用,演示实验具有直观形象、鲜明的特点,它能吸引学生的注意力,激发动机,产生兴趣,形成最佳的心理状态,有利于知识的记忆。例如,两边各用1N的力拉弹簧,弹簧读数是多少?学生往往会回答是2N,若用一根弹簧水平放置通过两力平衡演示的木板,两端各挂上1N的钩码去演示,让多数学生观察弹簧秤的示数,教师并及时加以分析和纠正,相信许多学生会留下较深刻的印象。
5、演示实验有利于发挥学生的主体作用。初中学生有较强的表现欲,有些演示实验让学生来完成效果更好。这样满足了学生的好奇心理,又锻炼了学生的操作能力,有利于集中学生的注意力,有利于营造和谐、愉快的课堂气氛和发挥学生的主体作用。
二、演示实验课的必要操作
1、实验的可视性好,是取得较好的实验教学效果的根本保证。要充分发挥演示实验在物理教学中的作用,必须做到可视性好,看到的现象明显。教师在演示实验时,要保证全班学生都能看清实验时发生的现象。为此要做到以下几点。
(1)实验时用的仪器要大一些,演示桌的高度要适当,保证全班学生都能看清楚;教师在演示时身体不要遮住仪器,或挡住一部分人的视线,仪器之间也不要互相遮挡。
(2)演示桌上的仪器布局要合理。主要的仪器或发生主要现象的仪器应放在突出的位置,辅助仪器放在次要位置,不用的仪器放在桌下,以免分散学生的注意力。如果仪器太小或现象不够明显,那么可用实物投影的方法演示放大。
(3)实验时,要处理好对象和背景的关系,使对象尽量突出。例如,在仪器的关键部位涂上鲜明的颜色;在实验装置后面配上适当的衬板,把被观察的实验现象衬托出来;在水或其它无色液体中加入适量的染料,以提高其可见度;用烟雾箱来演示光的直线传播、透镜成像等实验,使光路清晰地显现出来。
2、通过创设实验情景,取得较好的实验教学效果。创设实验情景与实验教学效果具有密切的相关性。教学实践证明,一旦学生被教师设计的实验情景所感染,或者说学生思维进入预定的情景之中时,便会激发出强烈的好奇心和求知欲,并急于弄懂这是为什么?实验教学就会取得事半功倍的效果。当然,我们还可以通过“问题”设计实验情景,在演示实验前后以及过程中,教师要有意识的制造矛盾,提出疑问,引起学生的主动联想,促使学生的思维从疑问开始,在联想和想象中活跃,在获得正确答案中发展,最后在具体实验验证过程及结果中得到强化。例如,在浮力教学中,很多学生根据自己的生活经验错误地认为浮力大小与物体的质量、密度有关,跟物体没入液体中的深度有关,沉入水底的物体不受浮力等。为了使学生有正确的认识,我们在实验教学中可设计这样的问题情境实验:
(1)用弹簧测力计分别挂起同体积的铁块和铝块,没入水中,要求学生观察弹簧测力计的示数变化,并提问说明什么?
(2)用弹簧测力计挂铁块慢慢浸入水中,让学生观察弹簧测力计示数的变化,待铁块全部浸入,再置于不同深度,提问学生观察到什么?
(3)换用酒精重做上面的实验,提问液体密度不同弹簧测力计示数有什么不同?
总之,创设实验情景能大大提高学生的学习兴趣,激发学生思维,获得满意的实验教学效果。
3、注意演示的方法,技巧,取得最佳的实验教学效果。例如,课本上的有些演示实验,如果按照课本简单重复,学生会索然无味。如果教师稍加改变,推陈出新,就往往会起到意想不到的效果。例如,我们在演示同种电荷互相排斥实验前,先演示这样一个实验,将下端散开的塑料捆扎绳,用清洁干燥的手自上而下捋几次,结果非但不合拢,反而更散开。通过演示学生会感到很奇怪,从而激发他们的求知欲,然后再演示同种电荷互相排斥实验。这样,教学效果就肯定要好得多。在课堂演示实验教学中,如果教师用心设计一些好的演示方法与技巧,演示效果就会大大地加强。
4、除实验前的准备和实验中的操作外,还必须做到在试验后进行反思和总结。引导学生进行反思,对进一步理解实验、深化实验、完善实验有着重要的作用。通过反思可总结实验规律,优化实验方案,创新实验设计,揭示实验本质,增强实验效果。因此,在学生实验时,教师应该积极引导学生进行全方位、多角度反思。同时,教师也应对演示实验的成和败做反思,以不断完善演示实验,提高演示实验的有效性。
三、做演示实验时,需要注意的问题
1、要目的明确,忌随心所欲。为实验而实验,没有目的性或者只做而不作合理分析,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道教师为什么做实验,不知道实验演示了什么规律,更谈不上自己去返现和探究规律了。
2、要明显直观,忌模糊不清。即应尽可能地利用学生生活中的物品,来自制简单易接受的实验器材,实验现象应尽可能地增加可见度。例如,利用鸡蛋做实验,鸡蛋很容易找到,若引导学生做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。做压强的实验,将鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。这说明,鸡蛋握在手中时,受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力面积有关。做大气压实验,将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥了壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在内外压强差的作用下,被压入了瓶里。做物理沉浮实验,将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最后沉入杯底。这说明,浸在液体中的物体的上浮和下沉,决定于它所受的浮力和重力的大小关系。做有关能量的实验,拿一个生鸡蛋和一个熟鸡蛋,用同样的力度,让它们同时在桌面上旋转,结果生鸡蛋会先停下来,这是因为生鸡蛋内蛋液和蛋壳摩擦,会损失鸡蛋旋转的能量,所以生鸡蛋会先停下来。
3、要安全可靠,忌弄虚作假。课堂上的教学时间是极其宝贵的,如果教师在演示中出现失误和差错,就不仅会贻误时间,而且会引起对所得结论的怀疑。因此,教师对演示实验必须认真准备,确保成功。
但是,演示实验成功与否有时会受环境条件的影响,如静电实验。因此,即使课前准备充分,但仍不能保证课堂上一定不会出问题,出了问题怎么办?一是要镇定,切忌手忙脚乱。应认真思考和分析,尽可能地及时找出原因,迅速拍出故障。二是要实事求是,实验失败不可简单地用“仪器不行”来搪塞过去,更不能编造数据,弄虚作假,应当向学生如实说明实验失败的原因,并申明下次再做。这种负责对的精神和科学的态度,将会培养学生实事求是的科学作风,对学生今后的学习和工作产生很好的指导作用。
4、要有启发性,忌难易不分。演示中的启发性,在于以趣激疑。当生动对的演示现象处于学生的意料之外时,已知的矛盾将上升为思维的动力。如演示一道白光经过三棱镜折射后,形成七色彩带,使学生感到意外,从而促进思维的发展。
四、改革演示实验教学
(1)演示实验可在学生“引导”下由教师去做
在做实验时,不是总是由教师按照自己的思路或按照教科书中的步骤去操作,这样会很大程度地束缚学生的思维,同时也抹灭了学生的一些好的想法和建议,不利于对学生能力的培养。要多给学生一些广阔的思维空间去“引导”教师操作实验。
例如:在“研究杠杆平衡的实验”中,教师把杠杆放在铁架台上后,学生自然会想到天平的使用,马上会说:“调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆水平平衡”,这时教师可指出质疑“为什么要使杠杆水平平衡?”,学生稍加思索会回答“便于读取力臂”;紧接着学生根据日常生活中的平衡知识会准确地说出左边什么位置应挂几个钩码,右边什么位置应挂几个钩码,教师一一照做;最后学生根据自己的思维,得到了合理的实验结果,这样教师在学生的“引导”下完成了实验。这种方法对教师而言,可免去口干舌燥对学生讲的体力劳动,又发挥了学生的想象力,体现了学生的潜质。同时由于是学生自己设计并操作的,因此他们对实验的过程和结论会记得更加牢固,也会灵和去运用,起到了事半功倍、一举两得的效果。
(2)演示实验可变教师演示为学生演示
初中学生都活泼好动,有自己独特的思维方式和思想,有着强烈的好奇心,对于一些事物只有身临其境才能满足。于是他们对于光看教师来做演示实验,会觉得不过瘾,总想上来试一试。这时教师可抓住学生这一好奇心、求知欲,把一些危害系数小、操作简单、现象明显的演示实验交给学生去做。
例如:在“摩擦起电”实验中,完全可以由学生独立完成实验。首先,学生通过看书后,自然会用两根丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,结果是互相排斥。再用两根毛皮摩擦过的橡胶棒相靠近,结果仍明显排斥。然后又用一根丝绸摩擦过的玻璃棒,跟一根毛皮摩擦过的橡胶棒靠近,结果是相互吸引。由此学生可以根据现象得到毛皮摩擦过的所带的电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒不同,以及同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的结论。
(3)变演示实验为学生自主探究实验
为了充分发挥物理实验的多种功能和作用,教师要敢于并善于突破教材上规定的实验框框,想新点子,找新路子,大胆改革和创新;提倡学生自行设计实验方案,自主选择实验器材;不限定实验原理,不死搬实验步骤。这样就给了学生充分自主探究的实验空间。
演示实验一般可采取如下措施:提出问题,通过实验建立初步表象;再做实验,对提出的问题进行探讨,找出规律;应用规律来解释问题,并用实验来验证。这一观察体现了实践——理论——实践的认识规律。当然提出的问题要有启发性,忌难以回答或过于片面。
总之,做好演示实验,不仅会提高课堂教学的效果,而且对学生今后继续深造都有非常重要的指导意义。
参考文献
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一、初中物理课堂演示实验教学的重要意义
物理虽然具有较强的实验性, 但是在初中物理教学中, 教师常常以理论教学为主, 这使得学生在学习物理知识的兴趣上就显得很低, 不利于学生学习。所以, 初中物理引入课堂演示实验, 可以通过简化实验操作步骤, 设计与学生认知相符的、具有明显实验现象与结论的实验, 这样学生能更深层次地理解物理的理论知识, 进而提高演示实验的教学效果。
丰富、有趣的课堂演示实验, 可以有效地提高学生学习物理的兴趣。学生在学习物理理论知识时, 往往会将一些带有附加条件的结论弄混, 这时候, 教师以课堂演示实验“推翻”看似简单的结论, 会为学生带来新奇的感受, 并留下深刻的印象, 激发学生学习的兴趣。同时学生亲自参与到实验过程中, 还可以促进学生分析问题、解决问题能力的形成。
在物理课堂演示实验教学过程中, 教师可以设置一些任务, 让学生亲自参与到实验教学中。学生在根据物理理论知识提出假设、猜想, 设计实验, 分析实验, 进行实验等过程中, 可以有效地培养学生交流讨论能力, 学生自觉地融入到合作探究环境中, 有效地促进了探究式教学的进行。
二、如何改进初中物理课堂演示实验教学
初中学生喜欢新奇、有趣的事物, 所以教师在设计物理课堂演示实验的过程中, 可以遵循以下原则。便利性:演示实验的材料需要简单, 而且可以从生活中很容易就取得, 有利于学生课下自己进行实验;可观性:这是针对实验现象与实验流程而言的, 初中生受到自身知识结构的影响, 对于明显的实验现象和实验流程才能够深入理解, 而且明显的实验现象可以有效地激发学生学习的兴趣, 促进学生学习;探究性:任何演示实验都是有一定的教学目的的, 所以, 演示实验需要遵循探究性原则, 提高学生的合作探究能力;环保性:初中物理的情感态度价值观教学目标中要求教师要培养学生的环保意识, 所以, 在课堂演示实验过程中应该注意安全与环保问题, 提高学生的环保意识。
那么, 在物理课堂演示实验教学过程中, 应该如何改进教学方法呢?
第一, 创设有效的实验教学情境。物理课堂演示实验教学的目的是要学生深入理解与之相关的理论知识, 并在实验过程中培养学生的各种能力, 而学生又喜欢新奇、有趣的事物, 所以, 教师不能一上课就进行演示实验, 需要创设有效的实验教学情境, 引起学生的好奇心, 激发学生的兴趣, 抓住学生的注意力, 促进学生学习效果的提高。
比如“惯性原理”教学, 教师创设这样的教学情境:大家都坐过车, 谁能告诉我们, 在车子启动与急刹车时你是什么感觉, 你的身体有什么动作 (学生积极回答) ?那么, 同学们能够帮助老师解释一下这个问题吗?教师利用日常遇到的问题引入本节课的演示实验, 充分提高了学生的积极性。验证惯性的演示实验:选择平滑的木板, 简易小车, 小木块各一个。如下图, 对小车进行快速启动与制动。
学生通过明显的现象, 理解了惯性的概念, 了解了坐车时身体与车行反方向运动的原理。
第二, 小组合作探究方法的有效运用, 使学生在交流与合作中得到发展。一些教师认为演示实验就是教师演示, 学生通过观察学习的过程, 其实不然, 这种教学模式严重限制了学生创造性的培养, 是不利于学生的发展的。所以, 在教学过程中, 教师应该适时、适机地布置科学合理的学习任务, 组织学生进行小组合作探究学习, 亲自动手参与到实验教学中, 这样可以使学生在交流与合作中, 相互学习, 促进学生发散思维与创新思维的形成, 还可以有效促进学生综合实践能力的发展。
比如“动滑轮及其应用”教学, 教师设置这样的问题:使用动滑轮有什么作用。每5个学生一组, 进行合作探究实验。学生通过亲自参与到实验中, 组员进行积极地交流与讨论, 可以有效地了解到滑轮以及滑轮组的作用。如下图实验:
第三, 合理运用教学评价, 帮助学生发扬优点, 弥补不足。科学合理的教学评价, 可以有效地帮助学生了解自身的优势与不足, 进而使学生通过教师的指导, 发扬优点, 改正缺点。教师在进行教学评价时, 要注意不应该仅仅从学生的实验操作过程与结果上进行评价, 还应该针对学生的学习态度来评价, 综合以上因素, 给学生一个积极的评价, 提高学生学习的兴趣。
例如, 在进行“电路元件”实验时, 可让学生收集各种废旧电器中的开关、电阻器等, 观察型号、结构、工作原理, 并自行制作可调节亮度的台灯;在进行“电路连接”实验时, 可让学生利用回形针、牙签、木板等制作小灯座、开关、电池盒等, 重复实验, 得出结论。在实验过程中, 可以分小组依次进行, 其他同学进行观察与思考。学生最终得到的结论有可能与教材知识有出入, 但是教师可以通过学生的实验行为与学习态度进行综合的评价:“你做得很好, 但是在这里稍微注意会更好”;“你很积极, 希望你可以将这种积极性发挥下去”等。
三、结束语
总而言之, 随着教育事业的不断发展, 初中物理课堂演示实验教学的方法也将越来越多, 教学效果也将越来越好, 但是, 初中物理教师应该从学生的实际学习情况出发, 将学生放到课堂教学的主体地位, 构建开放式的演示实验课堂环境, 充分发挥学生的积极主动性, 提高学生的动手实践能力、探究能力与综合创新能力, 使学生在以后的学习与生活中, 无论从知识的学习、技能的掌握, 还是情感态度价值观的发展上, 都能够有所提高。
摘要:初中物理是一门比较重要的课程, 它充分显示了人类的创新精神与实践精神。在初中物理教学中, 教师不仅要注意理论教学, 同时还要加强实验教学, 尤其是课堂演示实验教学, 它是培养学生实践能力与创新能力的重要方式。在物理课堂演示实验教学过程中, 教师应用各种教学方法, 激发学生的学习兴趣与主动性, 促进学生学习理论知识、综合运用知识能力的发展。本文主要针对初中物理课堂中演示实验的教学方法进行探讨。
关键词:初中物理,课堂教学,演示实验,教学策略
参考文献
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【关键词】 高中 物理 实验教学
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 1674-4772(2014)04-001-01
一、高中物理演示实验要达到的基本要求
1. 紧密结合课堂教学。演示实验是配合高中物理课堂教学进行的实验。在教学过程中,教师如能紧扣教学环节,通过简短精彩的演示实验就能为教学开路,起到突出重点、突破难点、巩固知识和应用知识的作用,达到较好的教学效果。在高效课堂教学的各环节中常采用的演示实验有:引入课题的演示(通过形变瓶实验引入弹力)、建立概念和规律的演示(通过两个弹簧秤探究作用力与反作用力的关系)、应用物理知识的演示(静电屏蔽实验)等。
2. 富有启发性。高中物理演示实验的最终目的是要通过观察启发思维,有助于认识客观规律,发展能力。因此,必须在“启发性”上下功夫。学起于思,思起于疑。设计演示实验应以“趣”、“疑”、“难”为诱因,趣中涉疑,疑中涉难,引导学生思维,造成一个向未知领域不断探究的学习环境。
3. 力求明显直观。为了使课堂上所有的学生都能看清楚,演示现象必须是明显的。演示之所以要求直观,就是为了能从实验中直观地观察到物理过程,认识物理现象的本质,不需要过多的拐弯抹角。
4. 力求简单。演示实验之所以要求简单,主要是为了排除次要因素的干扰,突出主要矛盾。提倡用简单的方法做演示,不仅有利于突出物理原理,而且易于引起学生学习物理的兴趣,破除进行实验活动的神秘感。
二、高中物理演示实验教学中要注意的几个问题
1. 演示实验要注意调动学生积极参与。演示实验在以往的高中物理教学中是教师进行教学表演的工具,或作为在讲授物理概念和规律的一种辅助手段,学生的主要任务是观察和听讲解。在新课程高效课堂背景下,演示实验的教学应加强学生的参与性和探究性。教师可以根据具体情况,让学生积极地参与到演示实验的教学中来。例如,教师在做“拉两本页码交错的杂志”的静摩擦力演示实验时,不如让学生自己来做的效果好,学生以为能轻而易举地拉开两本杂志,却竟然拉不开!有些安全系数较高或操作难度较小的实验,也可叫学生来做或师生共做。对于那些实验观察能见度较差的演示实验,也可将其改成学生课堂分组实验。
2. 演示实验要防止“走过场”。为了搞好演示实验,高中物理教师必须钻研教学,做好备课工作。只有深入备课才能明确演示实验的目的要求,设计好演示程序,并做好课堂演示的充分准备。例如,在演示中引导学生观察是非常重要的,必须在备课中充分考虑。常常有这样的情况,学生虽然喜欢演示实验,但有时只是看热闹,生动的实验现象并不能成为学生思维链条中的一环而发挥其作用,演示实验变成了“走过场”,因而达不到课堂教学既定的目的。教师要创造条件,使学生明确观察目的,能积极结合演示实验捕捉到需要观察到的东西。
3. 正确对待演示实验中的失误,切忌弄虚作假。备课中做好充分准备,可以提高演示的成功率,但不能保证课堂上一定不出问题。由于种种原因,课堂演示时偶尔出一点问题是有可能的。出了问题怎么办?
一要镇定,保持清醒头脑,尽可能把故障排除,最好还能够把排除意外故障的过程变为教育学生的过程,当然这需要教师有熟练驾驭实验的能力。二是要实事求是。有的教师在出现故障的时候,一方面手足无措,另一方面用“仪器不行”来搪塞过去,或者编造一个假的数据,这必然造成很不好的影响。应当如实地分析实验失败的原因,并争取在下次上课重做一遍。可以向学生强调实事求是的重要性,并且可以在适当情况下说明:科学家在探索中也经常会出现失败,但他们不怕挫折,实事求是地分析原因,最终发现了真理。那种由于演示实验可能失败或不好做而不去做实验的教师,严重缺乏科学探究精神,在实验教学上是不会有进步的!
三、高中物理教师要开展演示实验的教学研究,不断丰富和改进演示实验
1. 加强教材已有演示实验的研究。这是一种最为经常和大量的研究,不要认为教材已有的演示实验就没有什么可研究的了。例如,仪器设备是否能达到预定的教学要求,如何不断改进更新?怎样更好地改进演示程序,运用现有的演示仪器和多媒体,提高演示效果等等?都值得深入研究。
2. 填补演示实验空白的研究。某些重要的物理概念和规律,需要演示来帮助学生认识,然而,有时教学中还缺少这样的实验。因此,需要我们高中物理一线教师进行研究和设计。例如,建立电场强度、磁感应强度等概念的演示研究,目前还比较缺乏。还有一些物理学史上的重要实验,如库伦扭称实验、密立根油滴实验等,目前尚无简单有效的仪器可加以演示,这也需要我们研究或设计出相应的教学仪器,或用多媒体课件模拟的方法来解决。特别要提出的是,我们要努力开发一些突破教学难点的演示实验。为了研究这些课题,必须研究教学中哪些地方感到抽象,容易混淆,接受困难,并结合教学,研究解决的方法。
3. 多种演示手段和替代性实验的研究。利用常用仪器教具进行演示,这是最基本的手段,此外,还可以利用投影手段、结合实验内容的教学电影及多媒体课件模拟演示等等。这些手段之间应当如何配合?如何发挥每一手段在演示中的特殊作用?还有,为了解决仪器的暂时困难,还需要设计各种替代性实验,这些都是值得大力研究的課题。
总之,为了用好或者设计出好的演示实验,高中物理教师要了解当前演示实验的研究动态,开拓思路,不断丰富演示实验的内容,以提高教师演示教学的水平,积极打造高效物理课堂!
38074126 邢若瀚
上周我们进行的大学物理演示实验,在众多的实验中,我对鱼洗这个实验特别感兴趣。当自己用手去摩擦鱼洗的时候便激荡起水波,就像武侠小说里发功一样神奇,同时还有嗡嗡的声音,不禁被它深深吸引。
根据经书记载,倒入半盆水,双手用力往复摩擦盆的双耳,未久,发生共振,盆里的水居然分成四股水箭向上激射出两尺多高,并发出震卦爻时的古音,而与黄钟之声一致。传说此物曾于古代作为退兵之器,因共振波发出轰鸣声,众多鱼洗汇成千军万马之势,传数十里,敌兵闻声却步。鱼洗反映了我国古代科学制器技术,已达到高超的水平。现在仿古制做的震盆盆内刻有龙形,故亦称龙洗。
鱼洗演示仪是由青铜浇铸而成的薄壁器皿,形似洗脸盆,盆底有四条“汉鱼”浮雕,鱼嘴处的喷水装饰线从盆底沿盆壁辐射而上,盆壁自然倾斜外翻,盆沿上有一对铜耳。
向盆内注入一定量清水,用潮湿双手来回摩擦铜耳时,可观察到伴随着鱼洗发出的嗡鸣声中有如喷泉般的水珠从四条鱼嘴中喷射而出,摩擦得当能看到较大的波纹。
鱼洗的原理既是手摩擦鱼洗的双耳的时候能产生振动,振动在盆内来回传播互相叠加而形成的水波激荡的现象。
实验背景:
法拉第曾经冒着被电击的危险,做了一个闻名于世的实验——法拉第笼实验。法拉第把自己关在金属笼内,当笼外发生强大的静电放电时,他并未受到任何影响。在使用大的法拉第笼时,金属笼上接高压电,外部接地导体接触笼壁时可以观察到电火花,而笼内的人没有感觉;用小型法拉第笼(鸟笼)实验时,可以观察到通电鸟笼外部的纸条飘起,而内部的纸条并没有明显变化。
实验原理:
本实验运用了静电屏蔽原理:导体的外壳对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响。
因为在电场中,电子会因电场力而运动。而在静电平衡状态中的导体内部电场处处为0.由此可知处于静电平衡的导体,其净电荷只能分布在导体外表面。这样,导体外表面对其内部起到保护作用,使其不受电场影响。因此,在大型法拉第笼通电时,电荷分布在笼子的外表面,用接地导体触碰时可以看到电火花,而内部的人没有感到电流存在;小笼的外部布满电荷,纸条因带电而飘起,内部的纸条却没有此现象。
实验应用
1.电工穿的均压服,就是在衣服中编织入金属丝,将人和衣服看成同一物体,则金属
丝就相当于导体的外壳,在工人进行高压带电作业时,对人体起到保护作用。
2.有些电子仪器的工作条件要求非常高,要杜绝外部电场影响,就可以将其放入法拉
第笼中对其进行电场屏蔽,消除外部电场对其影响。
1、“声波”可见
2、GPS定位系统
3、LED平面散射图
4、RC电路时间常数演示
5、sita调制
6、X射线
7、安培力演示
8、巴比轮
9、巴克豪森效应
10、白光全息图
11、白光通信实验
12、摆式共振演示仪
13、避雷针实验
14、变压器原理
15、变音钟
16、玻璃堆起偏
17、伯努力悬浮球
18、不相溶液滴
19、常平架回转仪 20、超导测力
21、超导磁悬浮
22、超导零电阻
23、超声测速
24、超声光栅
25、超声雾化
26、磁存储
27、磁聚焦
28、磁屏蔽
29、磁悬浮地球 30、磁致旋光
31、单相旋转磁场
32、弹簧纵横波演示
33、弹簧纵驻波演示
34、弹性碰撞
35、弹性碰撞球
36、等倾干涉模型
37、低气压下辉光放电
38、滴水自激感应仪
39、电磁波发射 40、电磁炮
41、电磁屏蔽 2
42、电磁驱动
43、电风吹烛
44、电风轮
45、电感式位移传感器
46、电光效应
47、电光效应与激光通信
48、电介质极化
49、电容式位移传感器 50、电子荷质比测定
51、电子衍射
52、法拉第笼
53、反射光栅立体图像
54、范德格拉夫起电机
55、飞机升力
56、菲涅耳双棱镜干涉
57、菲涅耳双面镜干涉
58、分辨本领演示仪
59、分形学 60、夫琅禾费圆孔衍射 61、夫琅和费单缝衍射 62、负晶体模型 63、傅科摆 64、干涉式磁致伸缩 65、高压带电作业 66、共振现象演示 67、孤波演示 68、光的衍射 69、光点反射式磁致伸缩 70、光瞳概念演示仪 71、光纤干涉与温度传感 72、光纤通信 73、光学幻影 74、光学游鱼 75、光栅变幻图 76、光栅光谱 77、一维光
栅衍射 78、正交光栅衍射 79、海市蜃楼 80、亥姆霍兹线圈 81、横波演示仪 82、红绿立体图像 83、红外立体电视 84、互感演示 85、辉光盘 86、辉光球 3 87、惠更斯原理模型 88、混沌摆 89、机械能转换水车 90、激光 91、激光绘图 92、激光利萨如图形 93、激光琴
94、激光全息图像 95、激光全息照相 96、记忆合金 97、加尔顿板 98、简谐振动和圆周运动 99、角动量守恒直升机 100、角动量守恒转台 101、静电感应盘 102、晶体双折射模型 103、静电摆球 104、静电除尘 105、静电感应 106、静电高压球 107、静电滚筒 108、静电跳球 109、静电植绒
110、居里点演示仪 111、绝缘体变导体 112、空间滤波 113、动态空间幻影 114、窥视无穷 115、昆特管 116、雷达 117、楞次定律演示 118、台式皂膜 119、帘式皂膜 120、留影板 121、洛埃镜干涉 122、洛仑兹力演示 123、洛仑兹吸引子与电混沌同步控制 124、迈克耳逊干涉 125、麦克斯韦摆 126、毛细现象 127、莫尔纹 128、能量转换轮 129、尼科尔棱镜模型 130、牛顿环干涉 131、耦合摆 4 132、帕尔帖效应 133、拍综合演示 134、劈尖干涉 135、偏振光干涉与光测弹性 136、偏振光立体电影 137、平行板电容器的电场分布 138、普氏摆 139、气敏传感器 140、气体火焰驻波 141、趣味光纤图 142、趣味立体散射图 143、热成像 144、热磁轮 145、热声效应 146、热胀冷缩温度计 147、人造火焰 148、茹可夫斯基凳 149、三相旋转磁场 150、扫描成像 151、声波波形演示 152、声聚焦演示仪 153、视错觉 154、视觉暂留与电影 155、手电池 156、双曲面成像 157、双折射及其偏振 158、水波盘 159、太阳能应用 160、天文望远镜 161、透射光栅立体图像 162、陀螺进动仪 163、韦氏起电机 164、温差电磁铁 165、温度传感器 166、涡流热效应 167、渥拉斯顿棱镜 168、西汉透光镜 169、弦音实验 170、弦驻波 171、显微镜 172、相临界点演示 173、小台式科里奥利力演示 174、旋光色散 175、压电式位移传感器 176、雅各布天梯 5 177、杨氏双缝干涉 178、夜视仪 179、液晶与液晶显示器 180、液体涡旋 181、阴极射线管 182、鱼洗 183、宇宙射线 184、圆形电流磁场模型 185、张衡地动仪 186、正晶体模型 187、智能旋转灯 188、智能转盘 189、转动惯量与质量分布 190、转动液体内部压强分布 191、转盘式科里奥利力演示 192、锥体上滚 193、自感 194、阻尼摆 195、组合干涉 196、杠杆会转仪 197、简谐运动参考圆演示仪 198、振动合成演示仪 199、光点反射式李萨如图形 200、变频绿激光器 201、圆偏振光模型 202、椭圆偏振光模型 203、几何光学组合演示仪 204、单缝衍射演示 205、燃氢电池系列 206、反射式光学显微镜 207、透射式光学显微镜 208、微光夜视仪 209、液体超声光栅
210、天文望远镜
211、三基色演示仪
212、马尔塔十字管
213、汤姆逊电子束
214、动态磁滞回线
215、场推进旋转与飘升演示仪
216、多普勒效应及声速综合演示仪
217、空气动力仪
218、热成像仪
—通过课堂演示实验激发学生的学习兴趣
初中物理教学是物理教育的启蒙阶段。初中学生好奇心强, 他们刚接触物理时往往是充满了好奇心。具有千变万化的物理实验, 恰恰能满足学生的好奇心, 而课堂教学中的演示实验, 是最能调动学生的学习热情、积极性的, 能极大地激发学生的学习兴趣的。通过演示实验过程的观察, 能使学生获得有关物理现象变化的第一手资料, 使抽象的理论变得生动、直观、具体, 然后在教师的引导下, 经过分析、比较、归纳, 一些物理基本概念的形成就变得顺理成章了。例如, 在讲摩擦力的方向时, 用一把刷子紧压桌面前进, 就很直观地显示摩擦力的方向与相对运动的方向相反, 在讲减少摩擦力时, 让一位同学把一玻璃瓶的盖子拧紧再打开, 然后让他在准备好的肥皂水里把手沾湿再去拧玻璃瓶的盖子, 玻璃瓶的盖子始终打不开, 通过这些演示实验就能使学生真正掌握摩擦力的概念和规律, 极大地激发起学生的学习兴趣, 引发学生探索物理问题的热情, 也对学生学习物理起到了事半功倍的效果。
二通过课堂演示实验培养学生的观察能力
观察是认识的窗口、是思维的前提, 在物理课堂演示实验中, 要教给学生观察的方法, 引导学生自己观察。观察要有明确的目的和重点, 自始至终, 从显而易见的到细微难辨的实验现象都必须认真地、细致地观察, 要让学生对实验现象做全面观察, 及时纠正学生的片面性, 从实验现象中实事求是分析实验结果, 使学生在丰富的感性材料中获取各种思维的焦点, 从而全面理解物理知识的本质。例如, 在演示流体与压强的关系时, 首先, 引导学生观察所用器材和流体大小与压强大小之间的关系。然后, 准备好一枚铝制硬币和一本高约2cm的书作为硬币跳高时的横杆, 将硬币平放在桌面上, 使它距离桌子的边缘大约3~4厘米, 用力吹一口气, 这时候, 硬币很轻松地就越过了那本书。在本实验中还要引导学生观察是在硬币上方沿着与桌面平行的方向用力吹一口气, 硬币才会跳高。然后, 让学生自己讨论硬币跳高的道理是什么?经过正确的观察、讨论、总结, 让学生真正掌握硬币跳高的本质。在对着硬币的正上方吹气时, 在那里就产生了一股气流, 速度很大。根据流速越大, 物体所受压强越小的道理, 可以知道, 硬币的上表面所受的压力比它下表面所受的压力要小, 这样硬币的上下表面便产生了压力差, 在这个压力差的作用下, 硬币就自然地“跳”起来了。可见, 在物理课堂演示实验中, 既培养了学生的观察能力、探索能力, 也达到了新课标的要求, 使学生轻松地掌握所学的物理知识。
三通过课堂演示实验培养学生的思维能力
课堂演示实验能使学生学会如何通过分析、综合、归纳, 概括出结论, 又能锻炼其分析、综合、归纳、概括等思维能力以及学生的观察能力, 进而培养了学生严谨的科学态度和科学方法。让学生处于积极的精神状态, 使其观察敏锐、理解迅速, 达到牢固记忆、活跃思想、丰富想象的作用, 同时也会产生积极的探索热情。因此, 在物理教学中加强演示实验教学, 既培养了学生的思维能力, 也让学生对物理学科有了全新的感悟, 这正是学生学好物理的关键。例如, 在做研究压强大小实验时, 先让学生猜测固体压强大小可能与哪些因素有关, 然后用演示实验来验证猜测。在做凸透镜成像演示实验时, 让学生自己考虑成像条件再看演示实验和自己的猜测是否一致。这种围绕课堂演示实验层层设疑、不断深入的教学, 既活跃了学生的思维, 又提高了学生的思维能力, 为其学好物理创造了主要的条件。
四通过课堂演示实验培养学生的探究能力
物理科学的形成和发展都离不开实验, 学生通过探究性实验, 可以探究自己未认识的世界, 帮助其形成物理概念, 理解和巩固物理知识, 掌握实验技能, 激发学生学习物理的兴趣, 拓宽学生的知识面, 培养学生探究能力, 使学生学会科学研究的方法。
传统的教学方式是教师在讲台上做演示实验, 而学生仅是观众, 课后的教学是让学生和老师一起参与探究来做课堂演示实验。如学生做“平面镜成像探究”的实验时笔者提前做准备, 以四人为一组, 在课堂上对此实验进行探究。做实验之前让学生设疑、猜想和假设问题、设计实验过程, 求证理论, 通过学生现有的知识自己实验检验、得出结论, 以此来培养学生实事求是的科学态度。可见, 通过科学探究活动来学物理, 可以把物理知识与观察、推理和思维技能结合起来, 从而培养学生的探究能力, 进一步获得对物理知识的理解。
关键词:初中物理;实验改进;创新
近几年中考,物理试卷中常常出现“课外实验探究”的题型。对于这一类题型,学生有较严重的恐惧心理,因为这些题目课本上从没有出现过,老师也没讲过。所以学生在答题过程中,由于心理和能力的问题,造成丢分严重,甚至空题不做等现象。其实,这类题型并不像学生们想象的那么难。
“课外实验探究”的很多题目源于课本而又高于课本。如何培养学生解答“课外实验探究”題的能力呢?笔者根据十多年的毕业班教学经验,认为要利用好课本的演示实验,在演示实验的基础上下功夫,引导学生学会分析和改进演示实验。逐步培养学生们的分析、思考能力和知识迁移能力。下面笔者就几个演示实验的改进谈谈自己的做法。
一、研究“影响滑动摩擦力大小的因素”
1、提出猜想。课本中实验:让学生推动箱子,感受箱子越重越费力;地面越粗糙,越费力。改进方法:分别让一个胖学生和一个瘦学生坐在同一把椅子上,另一个学生两次拉动椅子,最后把椅子放在铺有地毯的地面上,再拉动椅子。感受椅子越重越费力,地面越粗越费力。
改进理由:从学生身边取材,生动性、趣味性很强,可以调动学生学习物理的兴趣,调节课堂气氛。同时让学生真实感受到,影响滑动摩擦力的大小因素可能有:接触面所受的压力;接触面的粗糙程度。
2、实验验证猜想。课本中实验:通过图一完成猜想,①用弹簧测力计匀速拉动木块,使它沿水平长木板滑动,从而测出滑动摩擦力。②改变放在木块上的砝码,从而改变木块对长木板的压力,测出此种情况下的滑动摩擦力。③换用材料相同但表面粗糙的长木板,保持木块上的砝码不变,测出此种情况下的滑动摩擦力。
改进方法:第一种,在原有的器材上,改进操作方法。如图所示把弹簧测力计固定在桌面上,用手拉动长木板。
第二种,改变实验器材,课本上用表面粗糙程度不同的长木板做实验。实质是改变受力面的粗糙程度。建议用两块粗糙程度不同的木块和铜块叠放在长木板上,如图所示:第一次把木块放在下面,第二次把铜块放在下面。其目的是改变压力面的粗糙程度。
改进理由:第一种,匀速拉动木块不容易操作,其次拉动弹簧测力计时,示数不稳定,不容易读数。第二种,改变压力面的粗糙程度直观,容易找到器材。这两种方法也是近几年中考常考内容,其目的是考查学生知识迁移能力。
二、探究影响压力作用效果的因素
1、提出猜想:课本中让学生观察图片蚊子的口器,骆驼的脚掌等图片。改进方法:让每个学生拿出一只使用过的铅笔,然后用左右两个手指同时压在铅笔的两头,感受两只手的疼痛程度。体验压力的大小和受力面积的大小对压力效果的影响。
改进理由:学生用“切身之痛”感受压力的作用效果,记忆深刻,有助于理解受力面积和压力大小对压力的作用效果的影响。
2、验证猜想:课本中把小桌放在海绵上;再桌面上放一个砝码;把小桌倒置过来。观察三次实验时海绵被压下的深浅,这显示了压力作用的效果。改进方法:第一种,用橡皮代替小桌,面粉代替海绵。把橡皮平放在面粉上;在橡皮上在放一个砝码;把橡皮侧放在面粉上。观察三次实验时面粉凹陷的程度。第二种,用橡皮泥代替海绵,用一根棉线横放在橡皮泥上,棉线的两端分別挂上质量相同的塑料小盘,在小盘中放入质量相同的砝码;再分别在两个小盘中加入质量相同的砝码;用竹片垫在棉线的下面。观察三次实验时橡皮泥凹陷的程度。
改进理由:实验器材容易找到,而且实验效果比海绵明显。在实验中可以引导学生拓展一部分知识,利用小刀比较橡皮切成大小不同的两块,平放在面粉上,让学生先猜想,再观察面粉的凹陷程度,讨论原因。为引入压强概念埋下伏笔。
研究“影响滑动摩擦力大小的因素”和探究影响压力作用效果的因素的改进试验,不但简单易行,便于操作。最关键的是,改变了学生被动接受的学习状态,让学生从只能看老师做实验,到自己可以亲身体验实验的乐趣,从而享受学习的乐趣。在考试中,让学生的印象深刻,也不易出错。这样既解决了学生不愿动手的问题,更让知识的学习扎实了。
在初中物理教学中,根据初中学生的好奇心强、认知能力有限的特点,积极开展物理实验教学,不仅能培养学生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终生学习和创新的意识,培养学生实事求是的科学态度,激发学生的学习热情。
总之,物理是一门以实验为基础的学科,我们应该尊重学生对物理知识的认知规律,利用好课本的演示实验,在此基础上引导学生加以改进,培养学生的思考观察及其知识的迁移能力,为课外实验探究打下良好基础。
1003101304 龚志金 2012年2月25日下午二
在这次的演示实验课中,我学到了很多平时的生活学习中学不到的东西。在实验课上,老师让我们自己学习实验原理,自己动手学习操作,然后给同学们演示并讲解。我们第一次见到了一些很新奇的仪器和实验,通过奇妙的物理现象感受了伟大的自然科学的奥妙。我们怀着好奇心仔细的观看了每个演示实验,如,磁悬浮列车模型、锥上滚、人高压带电缺安然无恙、人在转盘上伸开手臂转速减慢等等。通过自己的学习和同学们的认真讲解,一些看似不正常的现象都能用科学的自然知识来解释了!
我所在的组是做模拟磁悬浮列车,第一眼看到的是一个跑道型的轨道,上面放有一个小车模型。模型里面是一块高温超导材料,将液氮倒入小车中,使超导材料在液氮中浸泡一定时间(4—5分钟),直至液氮中无气泡为止,使里面的超导材料由正常态转变为超导态即电阻率为零的状态。将列车放置在磁轨道上,列车会悬浮在高度为10mm的地方,待其稳定后,轻轻推动一下列车,给它一个初速度,列车便沿着轨道前进。但是速度不能太大,否则样品将沿直线冲出轨道。结果我们看到,列车沿磁轨道做周期性水平运动,一段时间后,样品停落到轨道上。
其实,磁悬浮列车的原理并不深奥,它是运用了磁铁“同性相斥,异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力。课后我阅读了相关资料得知超导体是由超导材料制成的超导线圈构成,它不仅阻力为零,而且可以传导强大电流,这种特性使其能够制成体积小功率大的电磁铁。而加液氮是为了达到超导材料的临界温度,使其电阻为零。那么,电能就会转化为磁能,使物质具有磁性。当一个永磁体接近超导体表面时,因为磁力线不能进入超导体内,所以在超导体表面形成很大的磁通密度梯度,感应出高临界电流,从而对永磁体产生排斥。排斥力随相对距离的减小而逐渐增大,它可以克服超导体的重力,使其悬浮在永磁体上方的一定高度上。而列车上装有超导磁体,在手动推力作用下,在线圈上前进。一些线圈固定在轨道地步,由于电磁感应,在线圈里产生电流,轨道上产生的磁场极性与列车上的磁体极性总是保持相同,这样在轨道和列车之间就会一直存在排斥力,从而使列车悬浮起来。
今天上了电磁学的物理演示实验课,收获颇多。我们看到了很多奇妙的物理现象,而这些现象都可以用我们学过的物理原理来解释,让我对这些现象充满了兴趣。由此想到生活中也有很多奇妙的现象可以用电磁原理来解释。
我对日光灯的启辉演示印象很深,一直认为日光灯没有启辉器是无法亮起来的,但是老师居然用一个尼龙丝掸子摩擦生电而让日光灯亮了起来。其摩擦生电产生足够高的电势差与启辉器有同样的作用,所以可以代替启辉器。这就可以解释了为什么刚脱下的衣服在碰到日光灯时会使日光灯发光的现象。
其实我们生活中有很多电磁学的现象,电磁起重机,变压器,等离子体显示屏,扬声器,电动机,发电机等等都是利用电磁的原理。还有避雷针,依靠尖端放电的原理,将高空中的大量电荷依靠粗的铜导线引入深层地下的潮湿土壤中,从而保护高层建筑不受电击影响。除此之外,比如说摩擦起电,大家从小就玩过的游戏,依靠不同物体对电荷的束缚力不同,从而摩擦的过程中导致了电荷的在物体之间的转移,也便是有了被磨擦过的小玻璃棒可以吸附小的纸片,儿时的我们看来仿佛是神奇的“魔术现象”。
电磁炉是利用交变高频变化的电流,激发产生高频变化的磁场,高频变化的磁场再次在特定的铁制容器中激发电场,推动电荷快速移动,电流做功发热从而产生大量的热能加热食物。还有电圈式话筒则是依靠带点线圈在磁场中的受力作用起到电信号与声信号的相互转换而起到扩音等目的。还有静电除尘则利用让不同物体带上相反电荷之后凭借吸附力干净完整的除去难以清除的尘埃。
一、演示实验要撼动学生的认知结构
在沒有学习物理之前,学生在儿童时期就已经形成了自己的认知结构。而且这种认识是肤浅的,有的甚至是违背物理规律的。但这些认知往往是根深蒂固、难以动摇的。因此,教师必须在课前做足准备,上课时应该准备哪些演示实验才能给学生留下深刻的印象,才能动摇学生头脑中已有的错误认知,达到预期的教学
效果?
在学习“物体的浮沉条件”时,学生往往会认为密度大于水的物体一定会下沉。为此我上课时拿出一块从易拉罐上剪下来的簿铁皮,轻轻放入水面,让学生猜想会怎样。学生都能猜对。这时有的学生会说密度大于水的物体都是下沉的。我把铁皮做成盒状的慢慢放入水中,学生发现铁皮却漂浮在水面上了。这与学生已有的认知发生了冲突使学生疑惑起来,接着我拿出一个铁球,我问学生放入水中会怎样?学生说可能会下沉。这时学生已经对自己以前的认识产生了怀疑。我慢慢将小球放入水中,发现小球漂浮在水面上了。这时学生基本认为“密度大于水的物体会下沉”的结论是错误的,达到了预期的教学效果。
二、演示实验要激发学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师。一节生动有趣的物理课能起到激发学生的学习热情、提高课堂效率的作用。在讲“惯性现象”概念时,我将一茶杯紧靠桌面放置,并在其下面压一张白纸,我问学生如果我向外拉白纸会发生什么呢?学生会说杯子会掉到地上。我说你们可要睁大眼睛看好了。我迅速向外拉出白纸,但茶杯几乎丝毫未动。学生感到非常吃惊,自然而然想知道为什么会这样。通过老师的讲解让学生明白什么是惯性。再通过列举一些身边的惯性现象帮助他们理解这一概念。再如,学习气压与沸点的关系时,我问学生我不给水加热,水也能沸腾,你们信吗?学生用很疑惑的眼光望着我。我随即拿出一个平底烧瓶放些开水塞好塞子,并用抽气筒不断向外抽出瓶内的空气,学生惊奇地看到水又沸腾了。这时告诉学生液体的沸点与液体上方的气压是有关系的这一知识点。
三、演示实验要化抽象为具体
有些物理概念比较抽象,如果直接通过教师讲解学生是很难“吃透”的。这就要求教师课前备好课,应该准备哪些小实验来帮助学生理解这些概念。
在学习“大气压”时,大气压比较抽象但确实存在于我们周围,我做了一个大气压把空的易拉罐压扁的实验,学生感到不可思议。接着做了马德堡半球实验,两个力气大的男生用尽力气也没能将半球拉开,证明气压确实存在。并且得出大气压很大的结论。初中物理教材中有很多较抽象的物理概念,需要通过演示实验直观地呈现给学生。在学习“磁体周围磁场”时,磁场是看不见摸不着的,但确实存在。因此,我们在磁体上方放一平板玻璃在上面撒上铁粉,轻敲玻璃,奇迹出现了,学生们看到铁粉排成了一条条有规律的曲线分布在磁场的周围,有疏有密。从而证明了磁场的存在,令学生印象深刻。为学生进一步学习磁场打下基础。因此,对于抽象的知识,只有通过演示才能将他们直观化、具体化,便于学生理解和掌握。
四、演示实验要引导学生积极参与
有些演示实验由于器材比较多,教师一个人操作比较麻烦。这就要求教师在操作时,要求前面的学生注意观察实验现象,并要记录实验数据等。要鼓励学生能积极主动地参与实验活动。
例如,在学习“物质的比热容”这一节时,探究沙子和水谁吸热升温较快的实验中,为了节省实验时间,要求沙子和水的实验同时来做,如果教师一个人很难完成实验。这时就需要几个学生上台来和教师一起完成这个实验。一个负责搅拌,一个负责读数,一个负责记录。引导学生分析记录数据并画出图像。通过比较得出沙子和水在吸收相同的热量后,沙子温度上升得多,从而说明沙子的比热容较小的结论。可见要创造机会让学生参与教师的演示实验,也能提高学生的动手能力,加深对物理知识的理解,学会研究类似问题的研究方法,提高了学习效率。
总之,演示实验是为课堂教学服务的。教师在课前要精心筛选出符合学生认知,贴近学生生活并且有趣的演示实验。并创造更多的机会让学生来完成一些简单的实验。直观的演示能加深学生的印象,并能巩固知识,同时能培养学生的观察能力、分析能力和科学探究精神。作为物理教师,应该提高认识,只有明确实验的目的,掌握正确的方法,改变以“讲”代“做”的观念,才能让演示实验在课堂教学中发挥应有的价值。
一、初中生的心理特点和物理的学科特点决定了物理教学中必须加强演示实验教学
初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段, 其中形象思维仍起重要作用, 抽象思维正在发展。在很大程度上, 学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物, 不善于从理论上进行推导。初中生的心理的另一个特点是好奇心强, 喜欢探索自然的奥妙, 兴趣广泛、强烈, 但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心, 培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。例如:我在《大气压》一节的教学中, 首先演示母子管实验, 在大试管中注入水, 将略小的试管放入大试管水中, 然后提问:若手拿大试管倒置, 小试管如何?绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验, 学生惊奇的发现小试管不但没有掉下, 反而在滴下水的同时, 缓缓上升, 感到疑惑不解, 教师及时点拨:是什么使得试管缓缓上升的呢?是大气压。学习了《大气压》这节课我们就可以解释这一现象。一个有趣的实验, 激发了学生的兴趣, 整堂课学生精力旺盛, 注意力集中。
二、演示实验的重要作用
演示实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础, 而表象的感性材料的获得, 在很大程度上依赖于物理实验。
学生头脑有时积累了一些感性材料、生活经验, 但有些经验是模糊的、动摇的、甚至是错误的。这就要求教师在教学中进行生动演示, 突出主要部分, 使模糊的得以鲜明, 对错误的加以改正。例如:学生根据自己的生活经验对运动和力有些模糊的认识。在教学中就要做好斜面小车实验, 分析实验, 推出牛顿第一定律, 在这基础上更好理解运动和力的关系。试想如果没有实验, 教学将变得多么困难。
三、本人在实验教学中, 注意并做了以下几个方面的工作
1. 上课前作好充分准备, 注意实验的细节问题, 以免出现意想不到的失误, 以确保实验成功, 提高课堂效率。
摘要:物理是一门以实验为基础的学科,以形象来传播知识的.实验又是学习物理的重要方法.在新课程模式下强调以学生为本,要达到这个要求就更离不开实验的支持。然而在现在的教学活动中,有许多的教师忽略了演示实验的重要性和必要性,抱着可做可不做的态度教学;即使在重视实验教学的课堂教学活动中,有许多的演示实验要么没有做成功或者出现“意外”,要么成功了但效果突显不出来,要么有效果了但学生看不清,要么学生看的清了但看不懂;致使整节课的教学效果不理想或者出现瑕疵。因此有必要对演示实验如何完成的更好,如何使学生看的清看的明白做进一步研究。即演示实验在课堂上如何发挥最大教学效果的研
究------演示实验有效性研究。
关键词:物理 演示实验 有效性
正文:
物理是一门以实验为基础的学科,以形象来传播知识的.实验又是学习物理的重要方法.在新课程模式下强调以学生为本,要达到这个要求就更离不开实验的支持。然而在现在的教学活动中,有许多的教师忽略了演示实验的重要性和必要性,抱着可做可不做的态度教学;即使在重视实验教学的课堂教学活动中,有许多的演示实验要么没有做成功或者出现“意外”,要么成功了但效果突显不出来,要么有效果了但学生看不清,要么学生看的清了但看不懂;致使整节课的教学效果不理想或者出现瑕疵。因此有必要对演示实验如何完成的更好,如何使学生看的清看的明白做进一步研究。即演示实验在课堂上如何发挥最大教学效果的研
究------演示实验有效性研究。
课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分,它不仅是建立在物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法。也是变应试教育为素质教育,提高人才科学素质的重要手段之一。因此研究演示实验的有效性不仅对课堂的教学,也对人才的培养具有重要意义。本文就此谈谈自己的肤浅体会和做法,与同行们研讨。
一.演示实验课前的准备:
1.演示实验目的性要明确
在教学过程中是否有必要进行演示实验,怎样设计、采用什么方法,要达到什么目的,教师要做到心中有数。当然这要根据我们的教学内容,教学目的出发,特别是对一些重要的、抽象的、学生难以理解的基本概念和规律就应当下功夫多设计一些实验。比如关于二力平衡条件的演示实验。课本上是让木块处于静止状态下研究二力的平衡条件,如果我们再补充一个演示实验,用弹簧测力计挂一物体匀速上升或下降(一定要控制好匀速),再一次研究二力的平衡条件,这样学生对二力平衡条件认识就比较全面。作为教师不应拘泥于课本上的演示实验,根据学生的实际情况,该补充的则要补充,不一定只针对重、难点,只要学生中有存在问题,也要针对性地做一些演示实验。比如学生通常都认为“磁铁吸引铁”,但铁是否吸引磁铁很少有学生考虑。如果教师用一个大铁块靠近小磁铁时,磁铁被大铁块吸引过来稍加演示,会有助于学生弄懂相互作用的同时性问题,同时也可以教育学生要学会勤于思考,善
于发现问题,并能用实验去验证。
2.演示实验准备要充分
演示实验准备不能马虎,要认真检查仪器,课前要认真进行试做。有的教师课前演示实验准备不充分,没有检查仪器是否完好,是否符合要求,没有进行试做。上课时有可能现象出不来,或者极不明显。于是手忙脚乱,急得满头大汗,语无伦次,学生则索然无味,实验达不到教学的目的。所谓演示实验要有思考性,就是说由于学生对实验应观察什么,如何观察并不十分清楚,所以对实验现象也不会深入分析。因此,教师在准备演示实验时,不能照本宣科,要设计出一些问题,让学生思考观察,从而提高学生的观察和分析,综合能力。总之,演示实验是物理实验不可缺少的、十分重要的教学手段。要提高物理教学质量,课前必须作好充分准备,注意实验的细节问题,以免出现意想不到的失误,以确保实验成功,提高
课堂效率。
二.演示实验课时的操作:
1.注意实验的可视性,是取得实验教学效果的根本。
要充分发挥演示实验在自然教学中的作用,必须做到可视性。教师在演示实验时,要保证让全班学生都能看清实验时发生的现象。为此,要做到以下几点。a.实验时用的仪器要大一些,演示桌的高度要适当;教师在演示时身体不要遮住仪器,或挡住一部分人的视线,仪器之间也不要互相遮挡。b.演示桌上的仪器布局要合理。主要的仪器或发生主要现象的仪器应放在突出的位置,辅助仪器放在次要位置,没有用的仪器要放在桌上,以免分散学生的注意力。如果仪器太小或现象不够明显,可用实物投影的方法演示。c.实验时,要处理好对象和背景的关系,使对象尽量突出。例如,在仪器的关键部位涂上鲜明的颜色;在实验装置后面配上适当颜色的衬板,把被观察的实验现象衬托出来;在水或其他无色液体中加入适量的染料,以提高其可见度;用烟雾箱来演示光的直线传播,透镜成像等实验,使光路清
晰地显现出来等。
2.通过创设实验情景,取得较好的实验教学效果。
创设实验情景与实验教学效果具有密切的相关性。其本质在于视觉形象与特定意义相结合,从而有效地引起学生视觉追求,思维激活,记忆强化。教学实践证明:一旦学生被教师设计的实验情景所感染,或者说学生思维进入预定的情境之中时,便会取得较好的实验教学效果。例如,课本上的马德堡半球实验,如果教师先让学生看课本开头一自然段关于历史上马德堡半球实验后,再拿出“马德堡半球”,呈现在学生面前,这时它在学生面前就不再仅仅是一个冷冰冰的球形铁制品,它在中学生的视觉中就成了一个富有传奇色彩的生动活泼的历史见证,从而激发学生的观察兴趣。同时也激发学生丰富的联想,从而使演示实验教学更具有趣味性。当然,我们还可以通过“问题”设计实验情景,在演示实验前后以及过程中,教师要有意识的制造矛盾,提出疑问,引起学生主动联想。这些问题的设置应该围绕实验主体教学的实质展开,即为什么要进行这种实验,实验的目的是什么,从而激发学生思考,促使学生的思维从疑问开始,在联想和想象中活跃,在获得正确答案中发展,最后在具体实验验证过程中及结果中得到强化。例如在浮力的教学中,很多学生根据自己的生活经验错误地认为浮力大小与物体的质量,密度有关,跟物体没入液体中的深度有关,沉入水底的物体不受浮力等。为了使学生有正确的认识,我们在实验教学中可设计这样的问题情景实验:(1)用弹簧测力计分别挂起同体积的铁块和铝块,浸入水中,要求学生观察弹簧测力计的示数变化,并提问说明什么?(2)用弹簧测力计挂铁块慢慢浸入水中,让学生观察弹簧测力计示数的变化,待铁块全部浸入,再置于不同深度,提问学生观察到什么?(3)换用酒精重做上面的实验,提问液体密度不同弹簧测力计示数有什么不同?总之,创设实验情景会大大提高学生学习兴趣,激发学生思维,获得满意的实验教学效果。
3.注意演示的方法,技巧,取得最佳的实验教学效果。
比如课本的有些演示实验,如果按照课本简单重复,学生会索然无味。如果教师稍加改变,推陈出新,往往会起到意想不到的效果。例如,课本上的带电体吸引纸屑实验,学生在小学就已经玩过。如果教师把该实验换成一块已带上电的包装用泡沫塑料往某学生头上放,塑料块未放下时,学生的头发突然向上飞蓬。此时,教室里的学生必定全堂哗然、目瞪口呆,学生的学习兴趣一下子就调动起来了。再比如,我们在演示同种电荷互相排斥实验前,先演示这样一个实验,将下端散开的塑料捆扎绳,用清洁干燥的手自上而下的捋几次,结果非但不合拢,反而更散开。通过演示学生会感到很奇怪,从而激发学生的求知欲,然后再演示同种电荷互相排斥实验。这样,教学效果肯定要好得多。课本中有的演示实验,在学生的想象中,其实验结果会产生不良的后果,如损坏东西等。在老师演示时,学生会特别注意实验的进行。教师可充分利用学生的这一心理来设计实验。例如,演示盛满水的杯子上盖一块玻璃片后倒置,在大气压下的作用下,玻璃片不会掉下来,水不会流出来的实验。教师在演示时,将该实验放在讲台教师用书正上方进行,学生观察时会马上想到老师的书会很危险,从而吸引了学生的注意力。总之,在课堂演示实验教学中,如果教师用心设计一些好的演示方法与
技巧,演示效果就会得到大大的加强。
三.演示实验课后的反思:
除实验前的准备和实验中的操作外,必须做到实验后的反思和总结。引导学生进行反思,对进一步理解实验、深化实验、完善实验起着重要的作用。并且通过反思可总结实验规律,优化实验方案,创新实验设计,揭示实验本质,增强实验效果。因此在学生实验时,应该积
极引导学生进行全方位、多角度反思。同时教师也应对演示实验的最终成败做反思不断
美国着名的物理学家密立根曾说过:“科学靠两条腿走路,一是理论,一是实验,有时一条腿走在前面,有时另一条腿走在前面,但只有两条腿才能前进。”可见理论基础,与实验在物理的学习中具有同样的重要性的,但实验部分往往是在中学阶段的教师最容易忽略的部分。物理科学是一门实验科学,在义务教育阶段应让学生通过观察、操作、体验等方式,经历科学探究过程,逐步学习物理规律,构建物理概念,学习科学方法,逐步树立科学的世界观。
中学物理教学过程是培养学生学习物理兴趣,使其逐步具备初步观察事物、分析问题解决问题能力的关键环节。中学阶段的学生对概念的理解能力还不是很强,这就使物理教学中的演示实验成为中学教学的一种重要手段,是学生学习物理知识的一种基本方法和途径,在教学中起着非常重要的作用。
一.适当改变实验方法
由于现在的学生思维开阔,以及现在网络的普及大量的信息都涌入学生们头脑中,他们有自己的思想,对书本上的知识都有自己独到的见解,这就要求教师不断的向学生学习,不断的扩充自己的知识含量,想出课堂试验中会发生的各种问题及相应的对策。就拿我们在初中学过的“吞鸡蛋的瓶子”这个很普通的实验来说。通常情况下,教师都是按照教学大纲和教材上的内容按部就班的来完成这个实验:首先用镊子夹取一块酒精棉,然后将酒精棉点燃放入事先准备好的一个恰当的圆口瓶中,最后将一个煮熟的鸡蛋放在瓶口。实验的现象马上就会出现,瓶口将鸡蛋一点一点的“吞”了下去。这个实验的目的在于告诉大家一个关于大气压强的原理:当瓶中燃烧的酒精棉消耗氧气的时候,瓶内的压强会随之减小,当瓶外的大气压高于瓶内的大气压时,就能将鸡蛋压倒瓶内。这个演示实验在教材上用了很多年了,也许有的同学在上这节课之前就已经了解或知道了这个实验,老师如果做到这里为止,那么学生可能就会感到很无趣,这使得老师很难达到预期的教学效果,也不易将学生的注意力集中在课堂上,接下来的教学任务也会很难完。这就得需要教师多动动脑筋了。教师可以将前面的实验当成一个铺垫,而实验的重点可以放在后面,这是教师可以提出这样一个问题:“请问,谁能告诉我一个方法,可以将鸡蛋取出来,当然前提是不能将我的瓶子打碎,当然也不能将鸡蛋弄坏。”这里教师需要注意自己的语言,最好能做到幽默有趣,故作神秘,掉足学生的胃口。将课堂放手给学生自己,将学生们分成若干小组,按班级的人数多少每组人一般为5—8人,在教师的引导下让学生们用这节课所学到的相关知识来解答问题,最后每组选一名代表来阐述组内的讨论结果。教师应肯定学生们的正确想法,而错误的想法也应给予肯定,并指出其错误的原因。教师在最后将自己的想法接受给大家,在这里可以随意发挥,在语言上动作上幽默些,将瓶子倒过来,将鸡蛋尽量把瓶口密封,然后运足了气,对瓶口猛的吹气,迅速的移开,瓶子里的鸡蛋会猛地飞出,在做这个实验时用瓶子越大效果会越明显。最后教师再试着让学生们用所学的知识来解答这一现象,进行分组讨论后由学生们来总结原因。将老试验用新的方法做出来会受到意想不到的效果,可以激发学生的兴趣,让学生们主动思考,活跃课堂气氛,由原来被动的听课变为主动的思考。一个热烈的课堂气氛使在课堂中的学生们变得生气勃勃,产生积极的学习动机,同时在和谐的气氛中也不知不觉的培养出了学生的能力。
二.培养学生自己动手
随着传统的教学方法逐渐顺应当今学生的发展水平,新的课程改革在全国各地普遍的实行起来,探究式学习方式成为了现在课堂教学的主要方式。探究学习是学生从问题或任务出发,通过形式多样的探究活动,以获得知识和技能、发展能力、培养情感为目的的学习方式,能够多方面的培养学生的动手、观察和思维的能力。原来课堂教学中由老师进行的演示实验,现在,在有条件的情况下要进行学生的分组实验,让学生对知识进行探究式学习,由学生得出结论,总结出知识。教师要调动学生学习的兴趣,激励学生主动的去思维、探索和创新。然后针对情景让学生提出问题,教师适当的整理问题,并揭示教学目标。像初中物理大气压强那节课,书上有个叫“吹不出去的乒乓球”的课堂演示实验。教师总是会按照书上的要求从瓶口处使劲吹气,让学生设想产生这种现象的原因。可是,吹乒乓球的方法有很多种,例如如果不用力吹的话,会怎样呢?如果不是从瓶口吹又是怎样的呢?这就是我们需要多加思考的地方,要考虑到多方面的内容,在课堂上对学生进行讲解。但是,根据课堂要求的不同教师也可以让学生自制简易试验装置,将废弃的矿泉水瓶剪掉一半再加上乒乓球,就可以完成简易的实验装置。然后让学生进行两到三人为一组的小组实验,让学生用所能想出的各种方法的去吹乒乓球。通过一系列的实验学生会发现,用不同的方法去吹乒乓球,产生的现象各不相同。接着让学生试着猜想用不同的方法去吹乒乓球所产生各种不同现象的原因。然后教师依据学生提出的问题,激发学生继续发散思维并大胆猜想,教师适时给予必要的引导,从而确定实验要探究的问题。这样不仅可以培养学生的独立创新能力,还可以培养学生对问题的分析和探究能力。
三.恰当运用先进教学设备
传统的物理教学中的实验具有局限性。安全方面:有些实验可能会使学生发生意外并造成对自身的伤害,又或者由于实验操作不当对一起实验人员带来损害,为此,则会有诸多的实验要求,而一些难度较大或是需要珍贵仪器的实验就不会让学生亲自来做。客观方面。有些实验会因为需要的时间较长,无法在有限的教学时间内实现从而不在课堂进行演示,像布朗运动等。有些教师也会因为学校缺少实验所需的设备以至于在教学过程中用“口述”或“笔画”来代替。实验的效果方面:有些实验则由于实验效果不理想或很难成功等等因素,容易对学生所学习知识的正确性产生误导作用,增加学生理解知识的难度,像机械波的相关演示实验。这事就需要使用多媒体设备,将实验过程直观的演示给学生。多媒体设备所演示的实验具有动画的立体效果、直观的各种图形、清净的相互交融等优势,能给学生带来丰富的感官享受,适合中学生的学习情况,更加容易的让中学生接受。多媒体课件中的图像、图表、动画音响等都能够激发学生的形象思维,发展学生的空间想象能力,给学生以立体感受,让学生能够通过自己的认知冲突更好的理解记忆知识。多媒体课件可以模拟某些试验中的环境及条件,将现实生活中很难见到的景象呈现在学生面前。它还可以将一些课堂演示效果不明显的实验,直观、清晰的展现出来,让学生更易理解,以便达到更好的教学效果。
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