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論高效物理課堂教學(xué)的助教手段
演示實(shí)驗(yàn)不只屬于新課教學(xué)——論高效物理課堂教學(xué)的助教手段文/鄭華勇
摘要:提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生在短時間內(nèi)了解和掌握所學(xué)知識,它一直是為師者們的所追求的。物理課堂更不同于其他學(xué)科,它更需要老師去挖掘和開發(fā)別具一格的助教方式和手段。演示實(shí)驗(yàn)是非常重要的助教手段之一,但多用在新課教學(xué)中。習(xí)題課教學(xué)卻用得極少甚至不用。演示實(shí)驗(yàn)不只屬于新課教學(xué)。
關(guān)鍵詞:高效教學(xué);助教手段;演示實(shí)驗(yàn);習(xí)題教學(xué)
演示實(shí)驗(yàn)對于新課教學(xué)是無可替代的。引入新課堂,分析新概念,探究新方法,驗(yàn)證新規(guī)律,恰到好處的課堂演示,既展現(xiàn)了物理的智慧,也流露了物理學(xué)研究之美。所以,老師們擅長于在新課教學(xué)中滲透演示實(shí)驗(yàn),服務(wù)于新課課堂。殊不知,在習(xí)題教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)仍然可以扮演非常重要的角色。把實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿到習(xí)題課教學(xué)中,主要有以下幾個方面的作用:
一、直觀形象,了然于目
有這樣一道典型的關(guān)于“光的折射”的習(xí)題:
如圖1 所示,一個儲油桶的地面直徑與高均為d.當(dāng)桶內(nèi)沒有油時,從某點(diǎn)A 恰能看到桶底邊緣的B點(diǎn)。湯桶內(nèi)油的深度等于桶高的一半時,仍沿AB 方向看去,恰好看到桶底上的點(diǎn)C,C、B兩點(diǎn)相距d4.求油的折射率和光在油中傳播的速度。
本題教師對該題解析之后,如果配備實(shí)物演示出相關(guān)的情境,則如同錦上添花。實(shí)驗(yàn)的道具:燒杯(帶刻度),激光筆,色拉油。將激光筆發(fā)出的光線投射至無油燒杯底角,讓學(xué)生緩慢將油倒入燒杯,用一張黑紙作為背景,光線在油內(nèi)的傳播路徑清晰可見。(adivasplayground.com)隨著液面高度的升高,光線在燒杯底部的投射點(diǎn)發(fā)生移動。
這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生一看就能明白,不僅直觀有趣,而且讓學(xué)生更愛學(xué)物理,更喜歡物理習(xí)題課,充分展現(xiàn)了物理研究的內(nèi)涵。
二、可靠可信,泰然于心
每一堂物理習(xí)題課,我們都可以思考是否可以穿插一些有趣而可行的實(shí)驗(yàn)。除了可以讓學(xué)生深刻認(rèn)識這類問題,更可以通過實(shí)驗(yàn)樹立題目的典型性和可靠性。
我們經(jīng)常會讓學(xué)生做這樣一類題目:將擺長為L 的單擺固定于懸點(diǎn)O,在懸點(diǎn)的正下方P處有一枚鐵釘,將懸線拉至水平,若靜止釋放的小球能繞過鐵釘沿豎直方向做圓周運(yùn)動,則OP間距離應(yīng)滿足什么條件?(如圖2)學(xué)生利用機(jī)械能守恒定律,很容易求得結(jié)論。但是,或許學(xué)生更樂于看到真實(shí)的畫面,來印證他們所求的答案。
我們可以把圓柱形強(qiáng)磁鐵吸附在黑板上(現(xiàn)在黑板基本都可以被吸附),將細(xì)線夾在硬幣和強(qiáng)磁鐵之間,就構(gòu)成了非常牢固的“支架”.而此操作正是為了使小球相對黑板平面懸空,而不至于在運(yùn)動過程中與黑板發(fā)生摩擦。在黑板上畫出一系列的水平等間距的平行線,用于標(biāo)志小球所處的高度。
三、有趣生動,暢然于懷
提高課堂教學(xué)效率,積極創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)氣氛,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵。一堂好的物理課必然是生動有趣而富有物理內(nèi)涵的。
大家所熟知的運(yùn)動學(xué)練習(xí)題:三個相同的小球分別沿三條光滑路徑自頂端滑下,哪個環(huán)可以先滑到底端。
本題是牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)公式相結(jié)合的經(jīng)典習(xí)題。學(xué)生利用自己所掌握的知識可以計算得出,三球?qū)⑼瑫r到達(dá)底端。這是一個“匪夷所思”的答案,但計算結(jié)果又的確是這樣。我們可以用鋁合金制成如圖3 的教具。
我們不一定有太多的金錢、精力和時間花在實(shí)驗(yàn)器材的設(shè)計和制作上。但憑借物理老師特有的對真理和結(jié)論的探究精神,也該多做一些簡單的嘗試,以追求更高效的物理課堂。
四、探索求真,豁然于胸
物理教學(xué)研究的本質(zhì)是實(shí)驗(yàn)探索與理論研究的結(jié)合。在習(xí)題講解中滲透實(shí)驗(yàn)教學(xué),對發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及動手能力,有著極大的幫助。而面對具體題目,通過課堂演示實(shí)驗(yàn)去探知和求索,更能彰顯物理學(xué)的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)。
有這么一道例題:有一個電流表G,內(nèi)阻Rg =30 贅,滿偏電流Ig=1mA.要把它改裝為量程為3V 的電壓表,要串聯(lián)多大的電阻?
我們可以自己設(shè)計以下兩個分練習(xí)題與三個針對這些練習(xí)的課堂演示。
問題一:當(dāng)我們用靈敏電流計測電路中的電流時,電流計的內(nèi)阻總會給測量結(jié)果帶來影響。請同學(xué)們設(shè)計一些測量該電阻的方案。
實(shí)驗(yàn)一:用伏安法或歐姆表測電流計的內(nèi)阻
問題二:現(xiàn)在大家已經(jīng)測出了靈敏電流計的內(nèi)阻Rg,表盤現(xiàn)實(shí)改電流計的滿偏電流為Ig,若要把它改裝成3V量程的電壓表,要串聯(lián)多大的電阻呢?
實(shí)驗(yàn)二:用問題二中計算出的阻值,準(zhǔn)備電阻箱,與靈敏電流計串聯(lián)后,改裝電表。
實(shí)驗(yàn)三:將改裝后電壓表連接在兩節(jié)干電池兩端,粗略驗(yàn)證改裝后電表的量程是否準(zhǔn)確。
實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不出意外,靈敏電流計恰好滿偏。該實(shí)驗(yàn)的過程能夠讓學(xué)生體驗(yàn)對真理求索的過程,感受成果的喜悅。例題教學(xué)的效果甚佳。
相比教師單一的例題、習(xí)題教學(xué)陳述以及簡單的師生問答式互動,不管從直觀性、可靠性、趣味性還是探究性角度去理解,課堂演示都凸顯出其極大的優(yōu)越性。學(xué)生能夠從實(shí)驗(yàn)中輕松獲得知識,這樣的課堂教學(xué)更高效,這樣的課堂時間花得值!
(作者單位浙江省麗水中學(xué))
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