浅谈高中物理演示实验改进的几个策略.doc

浅谈高中物理演示实验改进的几个策略内容摘要：本文阐述了高中物理演示实验改进的重要性，结合笔者丰富的实验改进教学实践，就演示实验改进的策略进行了深入的研究和总结。关键词：高中物理；演示实验；策略高中物理演示实验是指在高中物理课堂教学中，以物理教师为主要操作者的示范性实验。演示实验是物理课堂教学中的一个重要部分，是教学直观化、形象化的重要手段，又是“就物说理”的具体表现。运用演示实验，有利于调动学生学习积极性和探究欲望；有利于建立物理模型和概念进而探究物理规律；有利于正确理解定律和公式的物理意义；有利于开拓学生的思路，发展他们的想象力。可见，课堂教学中如何运用好演示实验有着非常重要的实际意义。但是事实上，教材中很多演示实验在取材、原理、可视度、可信度等方面存在着很多不足和缺陷，所以必须在实际教学中加以改进。本文结合笔者个人的实验改进实践，就演示实验改进的几个策略进行了一些探讨，以期抛砖引玉。一、“变废为宝”策略---实验来自生活物理实验应该来源于生活，生活中很多废弃物（如易拉罐、塑料瓶、乒乓球、气球、各种儿童玩具等）都能成为物理实验改进的原材料，所谓“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。比如关于易拉罐的运用，在教材3-1静电场章节里面，“研究静电平衡导体内部的电荷”的演示实验，用到器材法拉第圆筒，而一般学校没有，所以教师必须自己进行改进。我的做法是，把易拉罐外部的油漆刮掉，倒着粘贴在验电器上，组成简易法拉第圆筒，教学效果也非常明显。还比如，用气球演示反冲实验，用一次性注射器做抛体实验，本人还用易拉罐、吸管和铝圈等做过楞次定律的实验。可见，我们在研究演示实验改进时，应该注重因陋就简、就地取材、变废为宝。这不仅为学校节约了开支，而且取材为学生所熟悉，更能激起学生的学习兴趣，提高教学效率。还能提高学生的科学素养，培养学生的环保意识。二、“化繁为简”策略---小实验，大问题麦克斯韦曾经指出“一个演示实验，使用的素材越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所要验证的结果”，可见演示实验宜简不宜繁。过于复杂的实验装置还会分散学生的注意力，不易抓住事物的本质，也不易鼓励学生自己动手做实验。有时候，我们需要利用一些简单易懂的实验来替代过于复杂难懂的实验。比如教材中利用圆锥摆实验来验证向心力的表达式，取材简单，而且可以分组实验。用它代替原来比较复杂的向心力演示仪，本人多次实践证明其测量结果相当准确。再比如，在演示光的反射折射实验里，用激光笔代替原来的激光演示仪。不仅节约便宜，而且简单方便。用激光笔的激光对准圆珠笔头的小口，射到教室后面的墙壁上，还能形成良好的衍射现象，学生也可以拿白纸档住激光，就近观察光的衍射现象，效果非常不错。这样就用简单、便宜、实用的激光笔，把复杂、昂贵、易损的激光演示仪取代掉，这种方法和经验很有推广价值。比如《自由落体运动》教学中，利用牛顿管做自由落体运动的演示实验，教师将牛顿管倒转过程中，分散了部分学生的注意力，不利于学生观察。我们上课前可以做以下改进：先把电磁线圈安装在铁架台的上方，然后接通电源，再把抽为真空的牛顿管水平放置，使铁片、纸片吸在管的顶部。缓慢转动牛顿管并把它固定在竖直方向上，最后再切断电源，学生便能清楚地看到铁片和纸片同时开始下落并且同时落地。这样不仅避免分散学生注意力，同时更好的达到对比实验的效果。三、“微小放大”策略---提高实验的可见度“微小放大”是物理学重要的思想方法之一。如库仑定律、钮称实验、微小形变等实验都渗透了“微小放大”的思想。所以，演示实验应具有一定的可见度，在课堂演示实验时，有些实验往往因后面的学生看不清而深感遗憾，有些不得不让学生课后逐个观看而消耗了许多精力。“微小放大”方法在高中物理实验中应用广泛。比如用“细管插瓶”演示微小形变；用激光演示光的衍射实验，就把衍射图样对准教室后面的墙壁，让学生拿白纸就近挡住激光观察；自感现象的演示实验中，灯泡延迟亮的现象并不明显，本人对原电路进行改装，用电容器的充放电功能实现延迟，效果也很显著；用乒乓球轻轻靠近振动的音叉，发现乒乓球被快速弹开，这不也是一种间接的微小放大吗？不管是老教材人教版高二物理（必修），还是新课程人教版选修3-1，对安培力的测量（如图1、图2）只能定性的研究，没有定量的测量。原因当然是安图3培力太小了，大约是10-3数量级，所以测量难度太大，而传感器也不是一般学校都有。所以我就设计了一个“电流天平”实验装置（如图3），把线圈竖直绑在一个感量0.02g的天平一边，磁场水平，安培力竖直向下，这样就测出安培力的大小了，并可以用它探究磁感应强度B的定义式，实践效果非常好。这里正是利用了“微小放大”的方法。四、“无中生有”策略---开发新实验现成的实验装置经常无法满足实际教学的需要。课本上还有许多内容没有现成的仪器配备，若不做，则学生缺乏感性认识，