物理教学中创造性运用教材实验

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在新课程下,教材内容有了很大变化,在给教师教学提供自由空间的同时,也给教师带来了巨大的挑战.高中物理教学也是如此.在高中物理教学中,如何创造性地运用教材,由教教材转向用教材教,这是物理教师值得思考的课题.在高中物理实验教学中,笔者对教材实验进行了适当调整,创造性地运用教材,提高了教学的灵活性.

一、巧用课本演示实验,展开物理新课教学

在物理教材中,有不少演示实验.在教学过程中,教师可以适当地改造与调整这些演示实验,将其作为新课导入手段,以引起学生的注意,调动学生学习的积极性,让学生快速进入课堂学习中,主动探究知识.

例如,在讲“闭合电路欧姆定律”时,在物理教材中,首先是理论知识来推导出闭合电路欧姆定律,然后进行演示实验,让学生观察实验,并以所学的闭合电路欧姆定律来分析与说明实验现象.在教学过程中,教师可创造性地运用教材,将其作为课堂导入实验.在课堂教学时,教师可演示实验：将开关S0闭合,让学生读电压表示数.然后提出问题：若再将开关S闭合,电压表示数是否会发生变化?大部分学生回答：电压表示数不变.教师演示实验,实验结果是：电压表示数变小了.学生疑惑不解.这时,教师可引出课题：为了解决这一问题,让我们一起探究闭合电路及其所遵循的规律吧.通过这样的调整,可以引发学生的认知冲突,唤起他们的探知欲.在这一知识中学生会认为当给定电源后,在电源两端中电压不会发生变化,但实验结果却与他们所想不同,这有利于激发学生的求知欲,满足学生学习需要.同时,还可生动地展现教学难点,为我们后面探究路端电压和负载关系奠定基础,让课堂教学有更紧凑的结构,有前后呼应之效.

二、善用“做一做”实验,进行物理概念教学

在物理实验中,教师可利用教材中的“做一做”实验来进行物理概念教学.

例如,在高中物理电学中,“电容”是重要物理概念之一.在物理课本上,对于这一概念的表述较为抽象,学生不能很好地理解与把握.因此,教师可通过实验加以演示与证明,帮助学生直观感知知识,深刻理解概念,为相关物理知识学习作好铺垫.在物理教材中,设有“做一做”栏目,其中有关电容的现代技术实验：用传感器观察电容器的充电与放电,教师可通过这一实验来进行电容概念的教学,以提高学习效率.因电容器充电与放电的时间过短,而电表通常又具有惯性,因而难以测量电容器充电与放电时的电流,但利用DIS则可有效解决这一问题.借助DIS电流传感器,可实时跟踪电流大小,再对比不同电压下同一电容器Q值与相同电压下各电容器Q值,看其值是不是相同.通过实验,观察到在允许误差下,相同电容器的Q值是相等的,而在同样电压下各电容器的Q值是各异的,这体现了电容器自身属性,于是可自然而然地引出电容概念.在这一物理实验中,DIS有着独特优势：便于采集、呈现实时、计算精准,因而恰当运用DIS系统可以弥补传统实验的不足之处,让学生可以更深刻地理解与把握物理概念.

三、妙用课后练习实验,引导学生实验探究

在高中物理教材课后问题与练习环节中,涉及不少物理实验器材.因而,在课堂教学过程中,教师可借助这些实验器材,适当地调整课堂实验,引导学生展开实验探究,以培养学生的科学素养,提高学生的实践能力.

例如,在讲“楞次定律”时,这一知识是实验探究课,也是教学难点.在高中物理教材中,这一知识的实验是：通过磁铁插入以及拔出线圈之法,让学生看指针偏转,体会感应电流方向,然后对感应电流磁场方向进行判断,而后对磁场方向加以总结,以发现感应电流方向的相关规律.但在实际教学中,学生难以通过感应电流磁场这一中介而总结出感应电流磁场以及磁通量变化之间的关系,因而增加了学习难度,影响了学生自主探究学习.

为了解决上述问题,笔者改用书本课后练习中的实验器材,即楞次定律演示仪,以帮助学生进行实验探究：将磁铁直接远离或者靠近闭合铝环（该铝环可自由转动）,然后观看闭合铝环,被吸引现象,体现的是引力；被推开现象,体现的是斥力.依照异名磁极相吸引,同名磁极相排斥这一规律,体会感应电流磁场及其方向,然后通过右手螺旋定则,可对感应电流方向加以判断,进而获得楞次定律.通过这一调整,可以将实验操作简单化,使实验原理更为清晰,更为直观,并联系学生已有知识,可让学生尝试着总结归纳,从而提高了课堂教学效率.

另外,在处理一些探究性实验时,教师可将其变为验证性实验,可安排于学生结果探究出之后,再让学生进行验证性实验,以验证探究结果.其优势在于：不但有效利用了已有教学资源,也使得探究实验与验证实验相互补充,有利于学生体验科学而完整的知识探究过程,从而明白探究意义,学会以科学方法来分析物理问题,发现与证明物理规律.这样,培养了学生的科学态度,提升了学生的科学素养,提高了学生的探究与学习能力,培养了学生的创造精神.