新課標下高中物理演示實驗教學優(yōu)化淺探02

1、新課標下高中物理演示實驗教學優(yōu)化淺探作者姓名、單位及地址：張高曦，福州市倉山區(qū)南二環(huán)首山段福州陽光國際學校高中部 ，郵編：350026摘要：演示實驗是實驗教學的重要形式，形成規(guī)范、科學性的演示教學形式，可提升物理實驗教學的水平。于此，分析物理演示實驗傳統(tǒng)教學的不足，秉持新課程理念，遵循物理及其實驗教學的特點、規(guī)律，堅持目的性，客觀科學和可操作性，依據(jù)新課標演示實驗的要求，根據(jù)教材、學生、實驗器材等情況因地制宜，對實驗內(nèi)容，演示方法，多媒體技術(shù)運用等方面提出優(yōu)化。關(guān)鍵詞：新課標；物理演示實驗；教學優(yōu)化；物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，其實驗方法和實驗思想也是高中物理教學的重要目標之一。

2、演示實驗在一定程度上相當于實驗教學的范例和樣板，若在教學中形成一般性演示教學形式，其范例效應可提升高中物理實驗教學水平。普通高中物理課程標準（實驗）的各個模塊中，均安排了一些典型的科學探究和物理實驗。如何結(jié)合“新課標”，對原有的物理演示實驗教學進行優(yōu)化，以提高學生物理實驗及科學探究的能力，是我們探討的內(nèi)容。1.1物理演示實驗與“新課標”思想物理演示實驗，是教師在課堂上根據(jù)教學目標，為學生所做的一系列示范性、表演性的物理實驗，將物理現(xiàn)象直接展示，引導學生觀察思考，并配合講授、穿插討論等，是行之有效的直觀教學手段。有著樹立榜樣示范，激發(fā)學習動機，發(fā)展物理思維，形成科學概念的作用?！靶抡n標”對高中物

3、理演示實驗提出了實驗設(shè)計思想須明確、教學過程要優(yōu)化、教學方式須多樣和演示器材要適宜與多源化的要求。目前，高中物理演示實驗教學多數(shù)存在以下不足：（1）重理論輕實踐，演示實驗個數(shù)遠小于知識點數(shù);（2）多以實物演示為主，多媒體模擬較少；（3）近代物理內(nèi)容的演示實驗太少;（4）教師實驗意識和探究意識淡泊，忽視學生探究能力的培養(yǎng)（5）教師實驗演示方式單調(diào)，缺乏創(chuàng)新，與學生互動不足。（6）實驗多依據(jù)書本所列步驟按部就班，缺乏嘗試性、創(chuàng)造性和有想象力的實驗步驟。選擇讓學生感興趣的實驗內(nèi)容。充分利用學生的好奇心，爭取在實驗伊始就能吸引學生參與其中是關(guān)鍵。如高中物理新大綱教材序言中的趣味實驗：“網(wǎng)外高壓電閃，網(wǎng)

4、內(nèi)安然無恙”。在一金屬網(wǎng)內(nèi)放著一只小鳥或小白鼠等活潑的小動物，網(wǎng)外施以靜電高壓放電，網(wǎng)內(nèi)動物依然活蹦亂跳，安然無恙，以此實驗讓學生探討現(xiàn)象原因，引發(fā)參與、學習的興趣。同時可以將選定的實驗內(nèi)容進行探究性地開發(fā)與設(shè)計，這不僅會為學生提供思考、探索的空間，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，而且這也是新課標所提倡的探究性教學理念的要求。例如“楞次定律”演示實驗：實驗案例1：“楞次定律”演示。實驗前，針對“楞次定律”實驗內(nèi)容，向?qū)W生提出四個探究性問題：1.僅用所給的器材在實驗中能產(chǎn)生感應電流嗎？如果不能請說明原因；如果能，請設(shè)計相應的電路，并利用學過的定理和公式證明電流的存在；2.有幾種方式可以導致閉合

5、線圈內(nèi)磁通量的變化；3.如果產(chǎn)生了感應電流，那么是否也會因此產(chǎn)生新的對應磁場？如果有，場的方向能否通過儀器和利用學過的知識進行判斷？4.如果感應電流產(chǎn)生了磁場B，其與產(chǎn)生感應電流原磁場A的磁通量變化之間有什么關(guān)系？并用實驗加以證明。實驗方案的設(shè)計：首先讓學生針對上述問題進行分組討論，提出自己的具體答案和實驗方法。在此過程中，教師的作用是引導學生探究性地解決問題，并及時加以總結(jié)。另外，教師應該提醒學生實驗中應當注意的地方對電流表指針偏轉(zhuǎn)情況以及原磁場的磁通量變化情況，要準確進行判斷，線圈繞向和感應電流磁場方向的判斷同樣重要。而后，根據(jù)所提探究性問題的順序提前畫出相應的電路圖，并列出相關(guān)的實驗表格

6、。實驗結(jié)束后，通過比較圖表中的數(shù)據(jù)變化，就可以非常容易地得出結(jié)論：感應電流產(chǎn)生的磁場與引起感應電流的原磁場的磁通量變化總是存在著阻礙作用；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)磁場方向上有“增反減同”的變化，可以進一步確定這不是簡單的相反，更不是阻止。這樣將“楞次定律”的實驗內(nèi)容進行探究式開發(fā)與設(shè)計，學生在獲得實驗的感性認識的同時，進一步地將其上升為理性認識,理解了“楞次定律”中的前因后果。需強調(diào)的是，實驗內(nèi)容應多從生活中提取。日常生活中，有很多被學生忽視的物理現(xiàn)象，如能恰當?shù)貙⑵滢D(zhuǎn)化為演示實驗，可拉近物理與生活、學生與物理課堂間的距離。例如演示實驗“瓦碎蛋全”（如圖1）：實驗案例1：取4個雞蛋放于兩張海綿墊間，壓

7、兩塊磚于海綿墊上方，再于磚上放一瓦片。當用鐵錘敲擊磚塊上的瓦片后，發(fā)現(xiàn)海綿墊間的雞蛋卻沒有碎裂，依舊完好無損，這是為什么呢?可予學生解釋力的分布原理。圖1還有與生活經(jīng)驗相關(guān)的趣味性物理現(xiàn)象，如聲音震碎酒杯,不倒翁、跳舞機等。最后，實驗內(nèi)容應選擇維持經(jīng)典物理實驗。經(jīng)典物理實驗是物理課堂演示實驗必不可少的一部分，例如經(jīng)典的卡文迪許扭稱實驗、自由落體實驗等。其演示和講解不僅可為學生自主實驗起到模范作用，也可讓學生體會到物理科學的精神內(nèi)涵。傳統(tǒng)的實物物理實驗演示，由于受空間、時間、實驗場地及器材的局限，很多物理實驗是無法進行。即使可在課堂上演示，但由于條件要求較高，演示的效果也可能會受影響。但近年計算

8、機軟硬件技術(shù)推陳出新，信息技術(shù)己遍及各級學校，教師應盡可能的利用多媒體技術(shù)進行模擬實驗演示。多媒體模擬實驗很容易調(diào)動學生的各種感官，吸引學生的興趣和注意，也就使得學生可以比較容易的掌握復雜、抽象的物理知識。例如，通常進行內(nèi)燃機的實物演示實驗教學，一般只是將內(nèi)燃機打開，認識其物理結(jié)構(gòu)，但無法演示內(nèi)燃機在使用中，結(jié)構(gòu)及各組件相聯(lián)運動等一系列過程。而利用多媒體的3D技術(shù)，就可真實模擬其運動過程，且還可以進一步利用動畫效果演示其內(nèi)部汽油或柴油的動態(tài)變化。通過多媒體模擬實驗方式，可以直接、直觀地向?qū)W生展示物理知識中的一些枯燥、抽象概念以及那些復雜的動態(tài)變化過程。再如，要完成粒子散射實驗，對于大部分中學實

9、驗室有一定難度，采用Flash多媒體進行動畫演示，效果會好許多。還有儲如模擬平拋運動仿真等一些不易觀察的物理實驗均可多媒體模擬演示。實驗方法即具體實驗的實現(xiàn)策略。傳統(tǒng)常用的實驗方法總結(jié)主要有：直接演示法、對比演示法、模擬演示法等幾種。但這些傳統(tǒng)方法在具體的教學實踐中，常受到各種限制，表現(xiàn)效果不佳。因此，“新課標”理念下演示實驗方法迫切需要創(chuàng)新。根據(jù)教學實踐對實驗器材改進，簡單的如在“玻馬定律”的演示實驗中，原有玻璃針管易破碎劃傷學生，而換成金屬的因不透明而缺乏直觀性，如直接將刻度線改刻在針管內(nèi)柱上，就能兼顧；對創(chuàng)新性的方法進行總結(jié)別類，儲如有直接演示法，對比演示法，模擬演示法等一般方法，還有投

10、影法、描跡法、控制變量法等特殊方法。如經(jīng)常采用的模擬演示法，用以演示某一物理現(xiàn)象或規(guī)律。一些物理現(xiàn)象在自然界時有發(fā)生，但不易見到，可將其在實驗室中重現(xiàn)，給學生一個直觀的認識，有時可收到“眼過一遍，勝過讀書百遍”的效果，如靜電吸塵實驗。實驗案例2：簡易靜電吸塵器（如圖2）。圖2靜電吸塵器示意圖在一玻璃圓筒外圍稀疏繞以銅線，當作一極，圓筒上端設(shè)有開口的端蓋，端蓋中心固定一銅絲作為另一極，銅絲下端墜一繃緊銅絲的金屬球，把筒內(nèi)、外的銅絲與起電源兩極相連，而后從筒的下部注入濃煙，濃煙會從筒的頂端冒出。此時接通電源，則玻璃圓筒頂端即刻停止冒煙。再如利用差異性增加實驗效果，即教師在實驗過程中，故意變換實驗條

11、件，使實驗中出現(xiàn)與學生熟悉的實事相違背的現(xiàn)象。例如在測定新舊干電池電動勢的實驗中，將原來的電池換成電動勢較大的電池，學生根據(jù)通常經(jīng)驗自然地認為小電珠會被燒壞，但事實卻正好相反，這種差異性會激起學生的好奇心和求知欲，從而幫助教師順利進行內(nèi)阻知識的教學。三、結(jié)語新課程理念下，高中物理演示實驗教學優(yōu)化是個長期，且不斷探索的過程，對于高中物理演示實驗教學及其優(yōu)化提高，除應秉持新課程理念外，亦因遵循物理及其實驗教學本身的特點、規(guī)律，堅持目的明確，客觀科學和指導性及可操作性，教師應理解并依據(jù)新課標中演示實驗的要求，根據(jù)教材、學生、實驗器材等情況因地制宜，選擇實驗內(nèi)容，嘗試創(chuàng)新和改進，讓學生欣然接受的同時達到演示實驗教學目標。參考文獻：1華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準