新課標(biāo)下高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化淺探02

1、新課標(biāo)下高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化淺探作者姓名、單位及地址：張高曦，福州市倉(cāng)山區(qū)南二環(huán)首山段福州陽(yáng)光國(guó)際學(xué)校高中部 ，郵編：350026摘要：演示實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要形式，形成規(guī)范、科學(xué)性的演示教學(xué)形式，可提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平。于此，分析物理演示實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，秉持新課程理念，遵循物理及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)、規(guī)律，堅(jiān)持目的性，客觀科學(xué)和可操作性，依據(jù)新課標(biāo)演示實(shí)驗(yàn)的要求，根據(jù)教材、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)器材等情況因地制宜，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，演示方法，多媒體技術(shù)運(yùn)用等方面提出優(yōu)化。關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；物理演示實(shí)驗(yàn)；教學(xué)優(yōu)化；物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)思想也是高中物理教學(xué)的重要目標(biāo)之一。

2、演示實(shí)驗(yàn)在一定程度上相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范例和樣板，若在教學(xué)中形成一般性演示教學(xué)形式，其范例效應(yīng)可提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）的各個(gè)模塊中，均安排了一些典型的科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)。如何結(jié)合“新課標(biāo)”，對(duì)原有的物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，以提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)及科學(xué)探究的能力，是我們探討的內(nèi)容。1.1物理演示實(shí)驗(yàn)與“新課標(biāo)”思想物理演示實(shí)驗(yàn)，是教師在課堂上根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生所做的一系列示范性、表演性的物理實(shí)驗(yàn)，將物理現(xiàn)象直接展示，引導(dǎo)學(xué)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(xué)手段。有著樹(shù)立榜樣示范，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，發(fā)展物理思維，形成科學(xué)概念的作用?！靶抡n標(biāo)”對(duì)高中物

3、理演示實(shí)驗(yàn)提出了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想須明確、教學(xué)過(guò)程要優(yōu)化、教學(xué)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(shí)驗(yàn)教學(xué)多數(shù)存在以下不足：（1）重理論輕實(shí)踐，演示實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)遠(yuǎn)小于知識(shí)點(diǎn)數(shù);（2）多以實(shí)物演示為主，多媒體模擬較少；（3）近代物理內(nèi)容的演示實(shí)驗(yàn)太少;（4）教師實(shí)驗(yàn)意識(shí)和探究意識(shí)淡泊，忽視學(xué)生探究能力的培養(yǎng)（5）教師實(shí)驗(yàn)演示方式單調(diào)，缺乏創(chuàng)新，與學(xué)生互動(dòng)不足。（6）實(shí)驗(yàn)多依據(jù)書(shū)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(shí)驗(yàn)步驟。選擇讓學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。充分利用學(xué)生的好奇心，爭(zhēng)取在實(shí)驗(yàn)伊始就能吸引學(xué)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(shí)驗(yàn)：“網(wǎng)外高壓電閃，網(wǎng)

4、內(nèi)安然無(wú)恙”。在一金屬網(wǎng)內(nèi)放著一只小鳥(niǎo)或小白鼠等活潑的小動(dòng)物，網(wǎng)外施以靜電高壓放電，網(wǎng)內(nèi)動(dòng)物依然活蹦亂跳，安然無(wú)恙，以此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探討現(xiàn)象原因，引發(fā)參與、學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)可以將選定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行探究性地開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，這不僅會(huì)為學(xué)生提供思考、探索的空間，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，而且這也是新課標(biāo)所提倡的探究性教學(xué)理念的要求。例如“楞次定律”演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)案例1：“楞次定律”演示。實(shí)驗(yàn)前，針對(duì)“楞次定律”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，向?qū)W生提出四個(gè)探究性問(wèn)題：1.僅用所給的器材在實(shí)驗(yàn)中能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎？如果不能請(qǐng)說(shuō)明原因；如果能，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)相應(yīng)的電路，并利用學(xué)過(guò)的定理和公式證明電流的存在；2.有幾種方式可以導(dǎo)致閉合

5、線圈內(nèi)磁通量的變化；3.如果產(chǎn)生了感應(yīng)電流，那么是否也會(huì)因此產(chǎn)生新的對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)？如果有，場(chǎng)的方向能否通過(guò)儀器和利用學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行判斷？4.如果感應(yīng)電流產(chǎn)生了磁場(chǎng)B，其與產(chǎn)生感應(yīng)電流原磁場(chǎng)A的磁通量變化之間有什么關(guān)系？并用實(shí)驗(yàn)加以證明。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)：首先讓學(xué)生針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行分組討論，提出自己的具體答案和實(shí)驗(yàn)方法。在此過(guò)程中，教師的作用是引導(dǎo)學(xué)生探究性地解決問(wèn)題，并及時(shí)加以總結(jié)。另外，教師應(yīng)該提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)中應(yīng)當(dāng)注意的地方對(duì)電流表指針偏轉(zhuǎn)情況以及原磁場(chǎng)的磁通量變化情況，要準(zhǔn)確進(jìn)行判斷，線圈繞向和感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向的判斷同樣重要。而后，根據(jù)所提探究性問(wèn)題的順序提前畫(huà)出相應(yīng)的電路圖，并列出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)表格

6、。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，通過(guò)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(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與引起感應(yīng)電流的原磁場(chǎng)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(chǎng)方向上有“增反減同”的變化，可以進(jìn)一步確定這不是簡(jiǎn)單的相反，更不是阻止。這樣將“楞次定律”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行探究式開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)，學(xué)生在獲得實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，進(jìn)一步地將其上升為理性認(rèn)識(shí),理解了“楞次定律”中的前因后果。需強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)多從生活中提取。日常生活中，有很多被學(xué)生忽視的物理現(xiàn)象，如能恰當(dāng)?shù)貙⑵滢D(zhuǎn)化為演示實(shí)驗(yàn)，可拉近物理與生活、學(xué)生與物理課堂間的距離。例如演示實(shí)驗(yàn)“瓦碎蛋全”（如圖1）：實(shí)驗(yàn)案例1：取4個(gè)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(dāng)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(méi)有碎裂，依舊完好無(wú)損，這是為什么呢?可予學(xué)生解釋力的分布原理。圖1還有與生活經(jīng)驗(yàn)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(jī)等。最后，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)選擇維持經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)。經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)是物理課堂演示實(shí)驗(yàn)必不可少的一部分，例如經(jīng)典的卡文迪許扭稱(chēng)實(shí)驗(yàn)、自由落體實(shí)驗(yàn)等。其演示和講解不僅可為學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)起到模范作用，也可讓學(xué)生體會(huì)到物理科學(xué)的精神內(nèi)涵。傳統(tǒng)的實(shí)物物理實(shí)驗(yàn)演示，由于受空間、時(shí)間、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地及器材的局限，很多物理實(shí)驗(yàn)是無(wú)法進(jìn)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(huì)受影響。但近年計(jì)算

8、機(jī)軟硬件技術(shù)推陳出新，信息技術(shù)己遍及各級(jí)學(xué)校，教師應(yīng)盡可能的利用多媒體技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)演示。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)很容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官，吸引學(xué)生的興趣和注意，也就使得學(xué)生可以比較容易的掌握復(fù)雜、抽象的物理知識(shí)。例如，通常進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一般只是將內(nèi)燃機(jī)打開(kāi)，認(rèn)識(shí)其物理結(jié)構(gòu)，但無(wú)法演示內(nèi)燃機(jī)在使用中，結(jié)構(gòu)及各組件相聯(lián)運(yùn)動(dòng)等一系列過(guò)程。而利用多媒體的3D技術(shù)，就可真實(shí)模擬其運(yùn)動(dòng)過(guò)程，且還可以進(jìn)一步利用動(dòng)畫(huà)效果演示其內(nèi)部汽油或柴油的動(dòng)態(tài)變化。通過(guò)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)方式，可以直接、直觀地向?qū)W生展示物理知識(shí)中的一些枯燥、抽象概念以及那些復(fù)雜的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。再如，要完成粒子散射實(shí)驗(yàn)，對(duì)于大部分中學(xué)實(shí)

9、驗(yàn)室有一定難度，采用Flash多媒體進(jìn)行動(dòng)畫(huà)演示，效果會(huì)好許多。還有儲(chǔ)如模擬平拋運(yùn)動(dòng)仿真等一些不易觀察的物理實(shí)驗(yàn)均可多媒體模擬演示。實(shí)驗(yàn)方法即具體實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)策略。傳統(tǒng)常用的實(shí)驗(yàn)方法總結(jié)主要有：直接演示法、對(duì)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(xué)實(shí)踐中，常受到各種限制，表現(xiàn)效果不佳。因此，“新課標(biāo)”理念下演示實(shí)驗(yàn)方法迫切需要?jiǎng)?chuàng)新。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐對(duì)實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)，簡(jiǎn)單的如在“玻馬定律”的演示實(shí)驗(yàn)中，原有玻璃針管易破碎劃傷學(xué)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(duì)創(chuàng)新性的方法進(jìn)行總結(jié)別類(lèi)，儲(chǔ)如有直接演示法，對(duì)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(shí)有發(fā)生，但不易見(jiàn)到，可將其在實(shí)驗(yàn)室中重現(xiàn)，給學(xué)生一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，有時(shí)可收到“眼過(guò)一遍，勝過(guò)讀書(shū)百遍”的效果，如靜電吸塵實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)案例2：簡(jiǎn)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(dāng)作一極，圓筒上端設(shè)有開(kāi)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(huì)從筒的頂端冒出。此時(shí)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(shí)驗(yàn)效果，即教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，故意變換實(shí)驗(yàn)條

11、件，使實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)與學(xué)生熟悉的實(shí)事相違背的現(xiàn)象。例如在測(cè)定新舊干電池電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)中，將原來(lái)的電池?fù)Q成電動(dòng)勢(shì)較大的電池，學(xué)生根據(jù)通常經(jīng)驗(yàn)自然地認(rèn)為小電珠會(huì)被燒壞，但事實(shí)卻正好相反，這種差異性會(huì)激起學(xué)生的好奇心和求知欲，從而幫助教師順利進(jìn)行內(nèi)阻知識(shí)的教學(xué)。三、結(jié)語(yǔ)新課程理念下，高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化是個(gè)長(zhǎng)期，且不斷探索的過(guò)程，對(duì)于高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其優(yōu)化提高，除應(yīng)秉持新課程理念外，亦因遵循物理及其實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的特點(diǎn)、規(guī)律，堅(jiān)持目的明確，客觀科學(xué)和指導(dǎo)性及可操作性，教師應(yīng)理解并依據(jù)新課標(biāo)中演示實(shí)驗(yàn)的要求，根據(jù)教材、學(xué)生、實(shí)驗(yàn)器材等情況因地制宜，選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，嘗試創(chuàng)新和改進(jìn)，讓學(xué)生欣然接受的同時(shí)達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。參考文獻(xiàn)：1華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)