“巧”挖演示实验促高效教学

浙江省台州中学(317000)

杨永利●



“巧”挖演示实验促高效教学

浙江省台州中学(317000)

杨永利●

新课改所倡导的“自主、探究、合作”学习理念已深入人心，并改变着现有的课堂和教学方式.目前的课堂教学大都以实验为载体，实验已成为课堂教学的重要手段又是课堂教学的重要内容.实践表明通过实验可实现高效教学.

演示实验;高效教学;核心素养

一、将演示实验变为验证性实验

图1

为了引入机械能守恒定律，教材所用的例子和例题都是单摆模型.显然这种物理情景很重要，为此笔者在课堂中就采用单摆模型来验证机械能守恒.本实验装置可以用强磁铁将悬点O固定在黑板上，并预先画出若干条水平线，如图1所示.具体操作如下：

实验一：定性演示.将单摆从某一位置由静止释放，然后摆到另一侧等高处.

实验二：利用光电门测定任一个位置的机械能.上述演示让学生体会到始末两个位置的机械能是相等的，并不能直观说明摆动过程中每一个位置的机械能都始终保持不变，即不能说明“守恒”这一特征.为了解决这一问题，可以通过测定任何位置的机械能来直接说明机械能保持不变.用双面胶将光电门的一侧直接粘在黑板上B点位置(如图1所示)，然后测定该位置的高度(以最低点O1为零势能处)和通过该点时的瞬时速度大小(用光电门和数据采集器测量).

实验三：利用平抛运动测量最低点的动能.在最低点将绳子烧断，烧断后小球做平抛运动，测出平抛运动的水平位移和竖直位移来计算在最低点的速度.根据最高点到最低点的高度差计算减小的重力势能，然后判断机械能是否守恒.

通过上述多种方式验证机械能守恒定律，既可以培养学生如何选取和使用器材能力，又能培养学生大胆探索的创新思维能力,并逐渐养成科学思维的习惯.

二、将演示实验改为探究性实验

在《变压器》中教材展示给我们这样的演示实验： 把两个没有导线相连的线圈套在同一个铁芯上，一个线圈连到交流电源的两端，另一个线圈连到小灯泡上.小灯泡可能发光吗？说出你的道理.

这样的演示现象既不会引起学生的好奇心，因为学生都知道这是电磁感应现象，又达不到引入变压器概念的教学效果，而且不利于学生掌握铁芯作用等知识.基于这样的认识我设计了如下的探究过程：

1.提出问题：能否利用两个线圈，让小灯泡不直接接在电源上也会发光？说出你的方案.

2.思考与讨论：经过讨论多数同学提出如下方案，将一个线圈与学生电源相连，另一线圈与小灯泡相连，并让两个线圈靠在一起.老师按学生的方案进行实验，结果发现灯泡不亮.这个现象使学生处于思维矛盾之中，借此机会我将铁芯插入两线圈之中，灯泡突然变亮了.在这样的感性认识的基础上，学生很容易理解铁芯的作用.

3.实验

(1)让线圈与蓄电池相连，发现灯泡不亮.请同学们解释理由？(2)将小灯泡换成“220V、60W”的白炽灯，改变线圈的匝数，发现白炽灯也会发光.

在一片惊叹声中，老师明确告诉大家这样的事实：一个闭合铁芯和两个线圈可以改变电压.这种装置物理中称为变压器.

上述的引入有效地使学生逐渐养成实验探究意识，并能发现问题、提出合理猜测与假设，会正确实施实验探究方案，诱发学生的创新意识，使学生形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观等核心素养.

三、改变演示实验的条件或器材

《电阻定律》中教材提供的实验方案所需器材较多，实验中既要改变线路的连接方法，又要读出电流表、电压表的示数，这些因素会阻碍学生观察本质现象，甚至会严重影响教学效果.如何简化呢？在教学设计时笔者选择重点探究电阻与长度的关系.本实验的装置如图2所示，取一段粗细均匀的金属丝拉直后连接在A、B接线柱上，金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验前，教师引导学生思考以下问题：AP之间的电压与电阻有何关系？经过一翻学生间讨论、师生问答后，老师最后总结：移动金属夹P的过程中，电路中的电流保持不变，根据欧姆定律可知AP之间的电压与电阻成正比.那么我们就可以将不可直接测量的物理量(电阻)转化为可直接测量的物理量(电压).学生分组实验时可测得多组电压和长度的数据，并画出U-L图象.数据处理时教师也可用excel表格，当学生输入测量的电压值和长度值时，软件会自动绘出U-L图象.通过交流得出：R正比于L.上述教学让学生经历了提出问题、获取和处理数据、得出结论和进行交流等过程，从而培养学生实验探究能力.

图3 图4

在《平抛运动》中教材展示的演示实验如图3所示，实践表明，实验效果不理想.学生很难用眼睛判断两球同时落地，即使用耳朵听也很难区别.如果教师进行适当地创新，将实验装置变为如图4所示，那么同时释放两球A、B时学生就容易看见两球相碰现象；然后改变两球之间的距离，再同时释放,两球还会相碰.这样的“创新”会产生很好视觉效果，有利于激发学生的好奇心，更有利于集中学生的注意力，使课堂教学更高效.

综上所述，只要教师围绕教材中的演示实验，努力创新，充分挖掘实验的新、奇、妙、趣等方面，充分展示物理实验中的巧妙构思和方法，并通过形式多样的实验活动，一定能提高学生的实验探究和创新思维能力.在实际教学实践过程中要依据“自主、探究、合作”的教学理念，正确处理好实验教学中教师讲解与学生动手的关系，要不断改进教学模式，努力在课堂上为学生创造一个好的、高效的教学环境.只有这样，才能培养和提高学生的科学素养.

G632

B

1008-0333(2017)14-0066-01