新課改與物理實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)

1、新課改與物理實(shí)驗(yàn)得情境創(chuàng)設(shè)沙縣金沙高級(jí)中學(xué)鄧宗茂郵編365500眾所周知，物理學(xué)就是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)得科學(xué)。實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有十分重要得 作用，實(shí)驗(yàn)得方法就是物理學(xué)學(xué)習(xí)得基本方法。一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)就就是一個(gè)完整得物理情景， 讓學(xué)生親眼瞧一些物理現(xiàn)象，親手做一些物理實(shí)驗(yàn)，用生動(dòng)、形象得實(shí)驗(yàn)過程啟發(fā)學(xué)生，以 此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理得興趣，形成良好得學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生得學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性， 并通過非智力因素促進(jìn)智力得發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)生得主體地位。從06年秋季開始，福建省全面 啟用新課標(biāo)教材，在目前所使用得新教材中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎貫穿于整個(gè)教學(xué)過程，物理實(shí)驗(yàn) 作為一種理論聯(lián)系實(shí)際得實(shí)踐活動(dòng)，它就是落實(shí)物理課程

2、目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，探究學(xué) 習(xí)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)得重要途徑，也就是物理課程改革得重要資源。教學(xué)中得實(shí)驗(yàn)演 示，不但真實(shí)直觀，形象生動(dòng)，而且在實(shí)驗(yàn)中能夠發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象，提出新問題，拓展新思路， 它不但使學(xué)生對(duì)物理原理得認(rèn)識(shí)與理解能起到幫助作用，而且還還原了物理學(xué)得本來面目。 下面具體談?wù)勑抡n程背景下物理實(shí)驗(yàn)得情境創(chuàng)設(shè)功能。一、用物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境，激發(fā)學(xué)生參與探究物理情境就是具有物理知識(shí)與物理思想方法得情景，就是物理知識(shí)產(chǎn)生得背景，就是 發(fā)現(xiàn)與提出問題得重要前提，只有當(dāng)創(chuàng)設(shè)得物理情境進(jìn)入學(xué)生得最近發(fā)展區(qū)且在內(nèi)容上具有 挑戰(zhàn)性與探索性時(shí)，學(xué)生才能在已有得認(rèn)知基礎(chǔ)上激發(fā)起探索得欲望，才能與老師

3、互動(dòng)合作， 從中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，分析問題并解決問題。例如，在講授串聯(lián)電路中得電功率跟電阻成正比得內(nèi)容時(shí)，如果平鋪直敘,學(xué)生往往沒有 興趣，為此，教師應(yīng)該精心設(shè)計(jì)教學(xué)過程，比如先不忙于亮出新課內(nèi)容，而可以先做演示實(shí) 驗(yàn)，做實(shí)驗(yàn)前提問學(xué)生：“這兒有220v40w與220 v100 w得兩個(gè)燈泡，同時(shí)串聯(lián)接入電路， 哪個(gè)亮些？，學(xué)生們根據(jù)已有知識(shí)，幾乎都會(huì)作出100 w燈泡比40 w亮得結(jié)論。這時(shí)教師 再當(dāng)場(chǎng)做演示實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生親眼目睹了 40 w燈泡竟然比100 w燈泡更亮得情形時(shí)，心理預(yù) 期被擊得粉碎，頓時(shí)感到不可思議，進(jìn)而發(fā)出疑問：問題出在哪里？為什么會(huì)這樣？學(xué)生們 這種由驚奇到困惑，由困惑

4、到急于求解得心理過程，就是教師情境造成學(xué)生認(rèn)知不協(xié)調(diào)得必 然反應(yīng)，于就是學(xué)生們必然都聚精會(huì)神地聽教師講解，產(chǎn)生出找到答案得強(qiáng)烈探究欲望。再如學(xué)習(xí)閉合電路得歐姆定律時(shí)筆者就是這樣引入課題得，準(zhǔn)備兩個(gè)電源，一個(gè)就是二 節(jié)1號(hào)電池串聯(lián)成得電源，另一個(gè)電源由多節(jié)舊電池組成，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì) 得方法，先后測(cè)量了兩個(gè)電源得電動(dòng)勢(shì)分別為3伏與9伏，然后筆者先提出一個(gè)問題：燈泡 接在哪個(gè)電源上亮些？因?yàn)閷W(xué)生之前學(xué)習(xí)過部分電路得歐姆定律，學(xué)生知道電壓越高，電流 越強(qiáng)，燈泡越亮，所以全體同學(xué)幾乎毫無例外得回答道：接到第二個(gè)電源上燈泡亮得多，而 且有得同學(xué)還繪聲繪色地講到燈泡閃亮一下，發(fā)出非常強(qiáng)烈得白光

5、，鎢絲立馬燒斷。這時(shí)筆 者再把實(shí)驗(yàn)一做，結(jié)果與學(xué)生得心理預(yù)期完全相反。這時(shí)得課堂教學(xué)就不就是教師要學(xué)生學(xué) 而就是學(xué)生自己要學(xué)了。又如講自感時(shí)，筆者先找一個(gè)電源(由2節(jié)1號(hào)電池串聯(lián)而成)，叫學(xué)生先摸一摸有沒有 觸電得感覺，毫無例外學(xué)生講沒有觸電得感覺。然后筆者找一個(gè)帶鐵芯得自感線圈，也讓學(xué) 生摸一摸線圈得兩端有沒有觸電得感覺，學(xué)生發(fā)現(xiàn)那更沒有觸電得感覺，因?yàn)樽愿芯€圈不就 是一個(gè)電源。經(jīng)過如此鋪墊引導(dǎo)，這時(shí)讓一個(gè)學(xué)生把自感線圈連接在3V電源得兩端，這時(shí) 同學(xué)們驚奇發(fā)現(xiàn)講臺(tái)上那個(gè)觸摸電源得同學(xué)分明表現(xiàn)出強(qiáng)烈觸電得感覺，這位同學(xué)可能就是 偶然得，再來第二個(gè)同學(xué)也就是如此得感覺。筆者于就是提出問題：高壓

6、從何而來？以此開 頭再講自感就順利多了。二、用物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境，實(shí)現(xiàn)有機(jī)整合習(xí)題教學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)，表面上瞧就是教學(xué)過程中兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立得內(nèi)容，傳統(tǒng)教學(xué)中， 很少把兩部分內(nèi)容進(jìn)行整合，使它們成為教學(xué)過程中得一個(gè)有機(jī)得整體。然而，在習(xí)題教學(xué) 過程中發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生解題過程中遇到得障礙，就是對(duì)習(xí)題敘述得物理情景不能正確理解， 也就無法找到解決問題得正確途徑。筆者將習(xí)題教學(xué)與物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)整合，使她們?nèi)跒?一體，使實(shí)驗(yàn)研究為習(xí)題教學(xué)服務(wù)，反過來，通過習(xí)題研究可更深刻也理解實(shí)驗(yàn)過程中得物 理思想。在“雙線擺”得教學(xué)中，有這樣一個(gè)習(xí)題：質(zhì)量為m得小球，用兩根長度均為L得細(xì)線懸掛，組成一個(gè)雙線擺，細(xì)線與水平

7、方向 夾角為a?，F(xiàn)在讓擺球在垂直于紙面方向來回?cái)[動(dòng)，雙線擺動(dòng)得最大偏角為。(9 50)，求(1) 該雙線擺得周期T，(2)擺球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線受到得拉力F。盡管習(xí)題中對(duì)“雙線擺”得擺動(dòng)得物理情景做了明確得描述，但由于雙線擺得擺動(dòng)模 型與學(xué)生得心理預(yù)期不同，還有相當(dāng)多學(xué)生無法正確理解。后來，筆者把“雙線擺”得教學(xué)流程設(shè)計(jì)成這樣：在“用單擺測(cè)重力加速度”實(shí)驗(yàn)結(jié) 束后，在分析實(shí)驗(yàn)誤差時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際測(cè)量時(shí)，很難做到擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)，一個(gè)輕微 得擾動(dòng)，就可能使小球做橢圓運(yùn)動(dòng)。接著提出兩個(gè)問題：問題1：若小球不在同一豎直平面內(nèi)擺動(dòng)，會(huì)對(duì)周期得測(cè)量有何影 響？問題2：如何改進(jìn)原來得裝置？學(xué)生討論非常踴

8、躍。:L、L -cosa問題(1)因?yàn)閱螖[周期公式T=2n，而圓錐擺周期公式為T=，所以若小gg球做類似圓錐擺運(yùn)動(dòng)，周期T測(cè)量值將偏小。問題(2 )經(jīng)過討論，有學(xué)生設(shè)計(jì)出了雙線擺裝置，發(fā)現(xiàn)雙線擺比單擺擺動(dòng)更為穩(wěn)定。接著，拿出雙線擺得裝置，歸納出兩個(gè)結(jié)論：用雙線擺代替單擺，實(shí)驗(yàn)中擺球擺動(dòng)更穩(wěn)定。雙線擺得擺長應(yīng)為L= l sin a + d (d為小球直徑，l為擺線長)，此時(shí)再提出原來得問 題，對(duì)雙線擺得教學(xué)變得水到渠成。三、用物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)直觀情境，化解知識(shí)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在課堂上完整、清晰、形象地感知物理現(xiàn)象，給學(xué)生提供思維過程必須 得感受性材料，把抽象得物理問題形象直觀化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理得

9、興趣，降低教學(xué)難度， 從而化解知識(shí)難點(diǎn)，提高學(xué)生得綜合能力。在解決有關(guān)靜摩擦力得問題時(shí)，學(xué)生常感到難以判斷靜摩擦力得方向。因?yàn)閮蓚€(gè)物體之 間沒有產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，想像起來確實(shí)不容易?？梢酝ㄟ^下面得實(shí)驗(yàn)來直觀地演示靜摩擦力得 方向。將一只鞋刷刷毛向下地放在粗糙得平面上，用手水平地推鞋刷，觀察一下刷毛向什么 方向彎曲；把鞋刷翻一個(gè)身，使刷毛向上，把另一個(gè)表面粗糙得物體放在刷毛上，水平推這 個(gè)物體，瞧刷毛向什么方向彎曲。也可以用兩只鞋刷，使刷毛相對(duì)地放在一起，推其中得一 只鞋刷，在不產(chǎn)生持續(xù)滑動(dòng)得情況下，觀察刷毛得形狀有什么變化。從這些觀察中，可以判 斷各自所受得靜摩擦力得方向。通過上面得實(shí)驗(yàn)，可以得出

10、判斷靜摩擦力方向得方法，就就是當(dāng)物體間存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng) 趨勢(shì)時(shí)，可以設(shè)想它們得接觸面將發(fā)生怎樣得形變，某物體所受得靜摩擦力得方向就就是促 使它產(chǎn)生形變得方向。又如在學(xué)習(xí)電場(chǎng)線得內(nèi)容時(shí)，為加深學(xué)生對(duì)各種電場(chǎng)線得分布得印象，電場(chǎng)線可以采用 幾種方法進(jìn)行模擬：用自制得驗(yàn)電羽(絕緣支架上固定金屬小球，在小球上粘貼多根細(xì)棉線 或小紙條）接感應(yīng)起電機(jī)，使驗(yàn)電羽帶電，小球上棉線由于受排斥力得作用而排斥開，其形 狀似點(diǎn)電荷電場(chǎng)線得分布，若用兩個(gè)驗(yàn)電羽彼此靠近，使它們帶同種或異種電荷，則可清晰 模擬同種或異種點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)線得分布；還可以采用花生油與碎大米得混合物作為電介 質(zhì)，放入到裝有電極得平底玻璃容器中，使電

11、極帶電，同樣可以模擬演示各種電場(chǎng)線得分布 情況。經(jīng)過這樣得演示，電場(chǎng)分布模型可在學(xué)生大腦中留下深刻得印象，同時(shí)也激發(fā)與培養(yǎng) 了學(xué)生得科學(xué)探究與創(chuàng)新得思想與精神。四、用物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)交流情境，促進(jìn)合作學(xué)習(xí)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科技將向緊密聯(lián)系化與學(xué)科綜合化發(fā)展，每個(gè)人從事得 工作就是更大一個(gè)整體工作得一部分，離開合作幾乎一事無成。為此學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)與她人 相處就是非常重要得。而物理實(shí)驗(yàn)常以小組形式開展，教師可以通過合理安排小組成員，互 補(bǔ)完善搭配，使每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手得機(jī)會(huì)，并形成分工合作得關(guān)系，迫使每個(gè)學(xué)生去尋找合 作伙伴，在操作中形成新得人際關(guān)系。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，每個(gè)學(xué)生都以自己得方式建構(gòu)對(duì) 于事物得理解，不同得人瞧到得就是事物不同得方面,會(huì)有許多相異得思維，教師要指導(dǎo)學(xué)生 相互交流、相互補(bǔ)充、相互啟發(fā)，把個(gè)人得發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為全班同學(xué)得共同