摘 要:高中物理学习对于学生来说是非常困难的,而有效的物理演示实验方法可以给学生直观地展示,能够让学生清楚地了解实验的操作过程,对学生能够更好地理解与运用物理知识有一定的辅助作用,也能较为直观地为教师的教学方法提供帮助。本文结合个人的实践教学经验,简要分析高中物理演示法的教学策略。
关键词:高中物理;演示法;教学策略
演示法不仅可以降低高中物理的教学难度,也能让学生更加清楚直观地了解物理中所蕴含的一些知识,能够将抽象的科学理论,变成学生日常所能看到的自然现象,能够使学生更加清晰地了解物理中原本看似深奥的科学知识,从而增加学生对物理学科的兴趣,也能提高学生对物理课堂的积极性,更好地陷入物理的教学宇宙当中去。
一、演示法对于高中物理课堂的意义
(一)提高学生课堂积极性
高中物理是接近自然科学的一门学科,对于学生来说是非常枯燥乏味的,在高中时期的学习任务也比较重,而物理作为一项高难度的科目,对学生的挑战更是巨大的,所以教师在课堂上需要结合学生的特点与物理这门学科的要求,通过课本中的知识点来提起学生的积极性。采用演示法可以非常巧妙地将高中物理课堂变得更加有趣,能够将课本中的知识更加直观地表现出来,从而调动学生的学习热情与课堂的积极性[1]。
比如,教师在讲解“静电场”这一单元时,如果仅仅只是让学生在课堂上了解课本中所讲的枯燥乏味的知识点,就很难让学生对课堂提起兴趣,但是通过演示的方法就可以为学生呈现出静电场当中的实验。教师可以先在多媒体上播放这么一段视频,视频当中将尼龙绳分成若干个细条,用玻璃棒进行摩擦。当多次摩擦之后松开玻璃棒,结果发现尼龙绳突然“炸开”,然后将玻璃棒放置在学生撕下的碎纸屑当中,然后就会发现一个现象,这时教师暂停播放,然后让学生来猜一下这个现象是什么。教师:“大家已经预习过本节课的内容了,那么有哪位同学可以告诉我,这个视频接下来会发生什么呢?”学生:“纸屑会被吸附到玻璃棒上面”教师:“这位同学预习得非常好,那么谁能告诉我为什么会吸到玻璃棒上面呢?有什么原理呢?”相信一些学生会对原理感到陌生,然后教师再巧妙地在学生兴趣高潮点的时候引入到课堂知识,并对本节课的新知识点进行充分讲解,最后将视频内容接着播放,可以看出纸屑被吸附在玻璃棒上面。教师:“相信学了这一章节的内容,学生们肯定会对静电场非常感兴趣,那么我们可以通过身边的事物进行直观的表现,哪位学生能够讲一下,可以怎样演示呢?”学生:“老师,我知道可以用我们的笔在头发上进行摩擦,然后再放在碎纸屑上面,也会出现静电场的现象。”教师:“这位学生的方法非常好,也非常正确,这位学生已经完美地掌握了本节课静电场这一章节的知识点内容。”然后教师可以让感兴趣的学生在课下进行这个小小的物理实验。教师通过学生日常生活中可以常见的东西来吸引学生的兴趣,能够带动学生学习新知识的同时,更大程度地调动学生在课堂上的学习积极性。
(二)化抽象的物理为具体
物理知识具有很强的科学性,对于高中学生来说是非常难以理解的,而演示法的教学加入就可以让学生能够更加灵活与全面地了解物理的知识点,将物理知识化抽象为具体,帮助学生在课堂上能够以最简单的方式了解到物理的深层次内涵,也能提升学生在物理角度的知识面。教师需要将演示法进行必要的研究与探讨,联系学生日常当中的生活,能够更好地将物理知识化抽象为具体。
比如,“超重和失重”这样一个知识点概念对于学生来说是非常难以理解的。教师在实验中就可以在课堂上首先拿出一个学生在日常生活中常见的矿泉水瓶,在塑料瓶的侧面靠近底部的地方,用钉子钻出一个小孔,利用橡皮塞堵住这个小孔,从塑料瓶的上方装满水,再将橡皮塞从小孔处拿开,然后让同学观察有什么现象。这样的演示,相信学生看了会立刻回答:“水会从小孔中喷射出来。”教师:“同学们讲得非常好。”然后教师将拿着塑料瓶的手松开,塑料瓶就会做一个我们前面所说的自由落体运动,在做自由落体运动的过程中,从小孔中喷射出的水也会停止。加一个简单的实验,相信会使很多学生感到惊讶。教师可以在塑料瓶底部再制造出一个小小的出水口,当塑料瓶中的水量比较少的时候,就没有足够的压力让水从小孔中喷射出,这时教师再给塑料瓶一个向上的作用力,让学生观察现象,相信学生会看到水会立刻从小孔喷射出,这就是一个简单的失重现象的塑料瓶演示。在将这种方法进行演示的过程中,可以让学生思考失重的现象是如何产生的,最后让学生根据日常生活中可以遇见的东西进行自主演示。教师将塑料瓶这种东西进行创新,就可以为学生在高中物理课堂上化抽象为具体的教学方法进行辅助性指导,不仅生动形象,也能将高中物理课本中的知识更加灵活地展现出来,同时也吸引学生的课堂思想的发散性,让学生在之后的课堂上也可以使用这种化抽象为具体的方法来解决其他的物理方面的问题。
二、高中物理课堂现状
(一)物理知识点难度大
高中物理在高考中占比分数也是非常大的,而物理的知识点难度相对于其他科目来说,算得上是具有思考性的科目。这就导致一些学生无论怎样学都对物理这门学科提不起很好的兴趣,也不能将这门学科很好地掌握,对学习成绩也有了一定的影响,导致学生对自己变得不自信。高中物理知识点难度大的问题,是教师在教学过程中需要极其注重的一项[2]。
(二)教学方法相对传统
现阶段的高中课堂教学方法都是比较传统的,教师通常采用“灌输式”的教学方法,将课本中的物理知识点机械地教授给学生,这样就让学生很难对课本中的一些抽象知识点进行短時间内的理解,而高中课堂的节奏比较快,就导致了一些学生的物理基础渐渐地被拉出较大的差距,从而对物理产生恐惧的心理,甚至抵触的学习情绪,进而降低了学生的物理课堂学习效率,导致学生高考的成绩不够理想。
三、高中物理课堂演示法教学策略
(一)高中物理演示法——替代法
高中物理的演示法中的替代法,对弥补实验当中的不足,优化实验结果具有极其重要的作用。就是在不使实验结果受影响的状态下,能够选择更简单的方式对所要做出的物理实验的演示进行替代。替代法可以让物理课堂变得有趣,也能够降低物理实验的难度,让学生能够根据身边的普通事物更好地进行物理实验。教师在课堂上也可以运用替代法将物理课堂的实验变得更加具有趣味性与简单性,为学生建造出一个良好的物理学习氛围。
比如,“电阻定律”这一单元的教学研究中,教师就可以采用替代法的教学演示方法进行课堂讲解。在高中物理实验室中电阻是很难接受到的,这就导致物理实验中一些设备或者材料的缺乏,可能导致不能进行很好的实验,进而由于实验中一些必要的量的缺少,就难以直接地将电阻定律的客观结果进行演示。这样不仅影响了实验的效果,也让实验难以进行,给学生的学习带来了极大的困难。这时教师就可以利用替代法进行辅助性弥补,在设计物理演示实验的过程中,针对电阻定律的探究实验中要求采用不同材料、不同长度、不同横截面积的金属丝测量它的电阻,分析电阻和其材料长度,以及横截面积有什么关系?在实验过程中学生可以看到,因为金属丝的颜色是比较相近的,比较难以辨认,所以必须通过实验仪器上的一些特定的标志,才能够对一些材料之间的差异性测定其中的一个变量,横截面积的不同也不能很好地用肉眼进行直接观察,这就造成了学生在实验过程中对实验结果的观察产生不同的意见。所以教师在实验过程中就可以利用替代的方法,利用不同宽度不同颜色的一些导电的纸,替代金属丝进行物理实验。这样通过替代实验对象的方法,可以将变量之间的差异结果有更加直观的表达,使得实验现象更为明显。
(二)高中物理演示法——建模法
高中物理教学当中的建模分析法,也是一个可以将高中物理的微观知识点变宏观的一个教学方法。将一些实验中微小的变化进行模拟,能够使实验现象更加明显,在学生观察更加仔细清晰的情况下,得到更好的物理实验结果,能够对物理实验有更加积极的探索欲望,将物理世界的微观变得宏观化,帮助学生理解更加丰富的物理世界。
比如,在进行“电势能和电势”这一部分知识点教学时,为了帮助学生直观演示微观世界当中电场和电场强度的情况,教师就可以通过模型建构分析法来帮助学生理解这部分知识。具体而言,教师可以在课堂的开始,利用微型沙盘和两个黑白色的小球来进行演示实验。演示实验的步骤是,首先将沙盘高高聚拢,形成一个圆锥状,将白色小球放到沙堆的顶部当作正电荷,并在其附近的沙子上画出向外延伸发射状的电场图像。其次,将沙子挖出一个圆锥形的坑,将黑色小球放到坑的底部当作负电荷。同时,在其附近的沙子上画出向内指向聚拢型的电场图像,让学生直观地去理解这种展示正负电荷电场形式的方法。教师在给学生进行建构模型之后,学生能够根据模型了解正电荷所激发的电场。是向外发射的,而且正电荷所处的电势较高,身处于电势最高的地方就是正电荷的中心。而负电荷所激发的电场是向内收缩的,并且负电荷周围的电势越靠近负电荷越低。当学生了解完这部分知识之后,为了清晰地帮助学生理解电势能和电势之间的关系,教师可以继续拿出一个白色的小球当作单位正电荷。逐渐靠近正电荷,让学生看到当正电荷靠近正电荷时,正电荷在正电荷所激发的电场内,所处的电势逐渐上升,是一个爬坡的过程,所以此时正电荷的电势能增大。同样当其靠近负电荷时,正电荷在负电荷所激发的电场所处的电势逐渐下降,是一个下坡的过程,因此此时正电荷的电势能减小。以这种模型演示的方法,能够帮助学生更好地学习电势能和电势之间的关系。
(三)高中物理演示法——比较法
高中物理课堂中的比较法,是按照物理实验的一定标准将两种彼此间应该相互存在的、有一定联系的事物进行对比,然后通过一系列的观察,找出这两种事物之间的相同点与不同点。这样将两者放在同一环境之下进行比较,更为直观,学生也更容易接受与理解,所以教师可以结合高中物理课本中的知识点,灵活地运用比较的方法,可以加深学生对抽象的高中物理知识点的理解能力与掌握运用能力。
比如,“牛顿运动定律”是高中物理的基础知识,学习好牛顿运动定律,对高中物理之后的学习拥有极大的帮助。牛顿第二定律这个实验需要学生来利用一些实验器材,演示物体的加速度、受力情况与质量这三者之间的关系。所以教师此时就可以利用比较的方法,设计一些简单的实验,来加深学生对物体的加速度、受力情况与质量的关系的理解和掌握。教师在分析作用力F与加速度a之间的关系时,可以让这两个物体受到不同的作用力,当然变量质量是必须相同的,就可以让学生更好分析这两个物体的加速度大小是否相同,相信这样直观的物理实践方法,可以让学生很好地得到加速度的大小,但是很难直接对比出来,若在相同的时间内,控制单一变量,分别求证加速度与力的关系,以及加速度和质量之间的关系就可以得出。教师在设计这两个物体,同时做一个初速度是0的匀加速运动时,就可以借助在相同的时间内两個物体所运动的位移进行比较,根据位移之间的对比就可以确定两者加速度的大小,进而将牛顿定律进行验证。这样高中物理演示法中所包含的对比法就可以让不同变量之间进行对比,分析已知的量,推出未知的量,能够让学生便于理解接受,可以根据以往所学的知识,进行更深层次的探究。这样更好地锻炼了学生的动手能力,提高了学生物理实验所观察到的现象与结果,也大大地提高了高中物理课堂教学效率。
结束语
总而言之,高中物理演示法在高中物理课堂上占据着非常重要的作用,它是教师在平时教学当中需要认真对待的教学方法之一。教师应该针对演示法进行不断地研究与探索,在优化教学的过程中,也要结合学生对物理课堂的不同理解程度进行贴合性的设计,让课堂中的每一个学生都能够清楚地理解到物理知识点中的每一个环节,引导学生去进行观察、分析和思考,进而对新知识点进行总结,以达到最佳的教学效果,最后找出最佳的教学方法来提高教学质量。
参考文献
[1]蒋守雷.演示教学法在高中物理实验中的巧妙运用.高中数理化.2013:42.
[2]文马达.提高中学物理演示实验可见度方法的探索.物理教学探讨.2010:24-25.
作者简介:刘红梅(1972— ),女,回族,宁夏人,宁夏回族自治区银川市第六中学,副高,理学学士。研究方向:高中物理教育教学研究。