物理实验课的教改教学

李石亮

物理实验课的教改教学

李石亮

近年来，笔者在中学物理教学中尝试在同一节物理课中把演示实验和学生分组实验结合起来，采用教师演示实验提出问题——学生实验（或教师与学生实验交叉进行）归纳物理概念和规律——演示实验阐明它的应用（开拓学生知识面）的模式程序进行教学，收到较好的效果。这样做的好处：1）节省课时数，可以把2～3节课的内容在一课时内完成；2）在课堂上能充分调动学生的学习积极性和主动性；3）能使学生及时巩固和加深对物理概念和规律的理解。

但是，要使演示实验和学生实验交叉进行得井然有序，达到预期的教学目的，对组织教学的要求就提高了。它要求教师能很好地把握引进课题、实验和归纳小结等各个教学环节的时间。为此，教师必须在课前布置预习题，让学生了解上课要讲的内容，明确做哪些实验，如何做以及这些实验说明一些什么问题等。同时教师在课前也必须做好充分的准备（准备好实验所需的各种仪器和工具并加以检验，教师应先做好实验，测得必要的数据，做到心中有数），上课做实验时现象要明显，启发他们思维，透过现象看清它的本质，归纳出物理概念和规律。

现就以“电磁感应现象，楞次定律”及学生实验“研究电磁感应现象”为例，探索物理实验课教改的途径。

1 通过演示实验提出问题，激发学生学习积极性

在本节课的开头就做一个“电动机转动前后，线圈中的电流强度发生变化”的实验，然后根据实验现象提出问题：为什么电动机转动后，电路中的电流会减小呢？接着又做“闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁力线，在导体两端产生感生电动势，电路中有感生电流”的实验，引导学生认识电动机通电后，通电线圈在磁场中受力矩作用而转动，转动时，线圈切割磁力线产生感生电动势，这就是电磁感应现象，引入课题。

紧接着又提出，为什么线圈有了感生电动势后，电路中的电流不但没有增加反而减小呢？引导他们认识到电流的减小与感生电动势的方向有关。再提出：感生电动势的方向（或者感生电流方向）又与哪些因素有关？接着就让学生自己动手做实验去寻求答案。

这样，通过实验和提问，使待研究的课题层层深入，就能使学生对所学的知识很感兴趣，激发他们积极地思考问题，使他们渴望学到新的知识来解释实验现象和提出的问题，因而他们就会自然而然地集中精力，全神贯注地上好这堂课。

2 让学生动手做实验，训练他们的实验技能，培养他们发现问题和解决问题的能力

在上述基础上，指导学生自己做实验，让学生通过实验发现，曾在初中教材中学过的“当闭合导体与磁铁间有相对切割磁力线运动时会产生感生电流”，按图实验时，当螺线管A中的电流发生变化时，螺线管B的两端也会产生感生电动势，于是闭合电路中有感生电流。同时发现若它们相对运动的方向不同或螺线管A中电流增和减的情况不同时，所产生的感生电动势（或感生电流）的方向也不相同。于是如何确定感生电动势（感生电流）的方向是学生迫切需要解决的问题，接着引导学生继续按图做“研究电磁感应现象”实验。

根据学生的实验结果，结合图解引导学生总结归纳出产生电动势（感生电流）的条件和楞次定律。让学生自己动手做实验固然不如教师自己做实验那样干脆利索，但主要是在于培养学生通过实验和观察从而发现问题和解决问题（归纳出概念和规律）的能力。

3 把演示实验和学生实验结合起来，培养学生应用物理概念和规律的能力

把演示实验和学生实验有机地结合起来，是上好实验课的关键。演示实验要有明确的目的性，而不是学生实验的简单重复，主要是要有启发性，从实验现象中提出问题让学生思考（如上课开头的电动机实验），或者是能够开拓学生知识面，或者是与后面的学习有关联的实验（如发电机实验）。在教学过程中，一般地讲放在一堂课的开头或课末为宜，而中间则用大部分的时间指导学生实验、观察和归纳，师生密切配合。这样安排有利于组织教学，使授课内容顺利完成。

最后让学生自己从实验中归纳得出的楞次定律和右手定则（实际上是统一的），来说明演示实验中所观察到的物理现象：电动机转动时，线圈中的电流之所以会减小，是因为当电动机转动时，线圈中产生的感生电动势的方向跟使线圈转动的电流方向相反，也就是跟外加电压的方向相反（反电动势），故线圈中的电流减小。这样就可以培养学生应用物理规律的能力。

4 让学生通过观察找出产生物理现象和规律的条件

不少的物理现象是要在一定的条件下才能发生的，一些物理规律也只有在某种特定的范围里才能适用。因此就必须在实验中让学生观察到产生这些物理现象的条件。在本节课中就是通过学生在一系列的实验中所观察到的物理现象，归纳出产生感生电流的条件是“闭合电路中的磁通量要发生变化”，明确其因果关系，并发现感生电流的磁场与原磁场的磁通变化的关系，再通过图解比较，明确右手定则和楞次定律的统一性，只不过当导体切割磁力线运动时应用右手定则判定感生电动势较为方便，而当线圈中磁通量变化时则应用楞次定律判定方便。

5 充分发挥教师的主导作用

在课堂上让学生做实验，并不意味着教师的主导作用可以削弱，恰好相反，要把演示实验与学生实验有机地结合起来，引导学生观察现象，归纳概念和规律，解释现象，要精心设计好教学环节。这对教师的引导启发作用要求更高。比如，要让学生在十几分钟里观察到物理学家花了多年时间才发现的物理现象，就需要教师提供条件，指出实验应注意的事项，使学生少走弯路。又如要使学生通过实验归纳出产生感生电流的条件和楞次定律，学生也不是一下子就能建立起来的，这就需要教师采用各种方法（如图解法、列表法等）正确地引导和启发。只有教师在教学中紧紧地抓住每个教学环节的关键，自始至终地起着主导作用，才能使学生学得更加主动，把物理知识学得更加扎实，掌握得更牢固。

（作者单位：湖南省永兴县洋塘中学）

10.3969 /j.issn.1671-489X.2011.04.212