候卫东
新疆库尔勒市第四中学 新疆 库尔勒 841000
摘 要:物理是一门以实验为基础的学科,他较为注重理论和基本知识,最终是以实验结果为依据。与此同时,还要得到大量的实践验证的支撑作为事实依据。实验以基本的理论为基石,也是解释物理现象规律的有利依据。本文分析了演示实验进入课堂对教学的好处,相对于传统物理教学的便捷性,更好的让学生们学习物理,热爱物理。
关键词:物理演示实验,生活实践,培养兴趣
众所周知,物理的理论知识大部分都是以实验为依据的,通过实验,可以刺激学生探究物理的兴趣。当然,通过实验,也可以让学生更多的感受与其实际相关的生活中的物理知识,这样会让他们更容易理解。
1 微型物理实验
微型物理实验是指具有实验的仪器,且价格便宜、来源广泛、操作便捷、实验现象明显、贴近我们的生活且创造能力比较强的物理实验。这个实验主要就是把我们生活中所能运用的材料通过人类的散发性的思考和创新运用于形式多样的教学中去,使学生的课堂的内容更加丰富。这样既可以节约用于购买复杂实验仪器的开支,又能避免资源浪费,保证了绿色实验的概念,同时,学校无法实现学生每人一套实验器材,因而在中学倡导微型物理实验已成为必要的发展趋势。
相对于常规的物理实验来说,他不需要在正规的实验室中才能进行,也不需要复杂的实验环境。它不仅可以作为教师上课的演示实验,学生们在课下也可以独立自主的完成,让学生亲自去体验实验的过程,提高学生的动手能力和对学生的创新思维的开发,已成为中学物理教学过程中必不可少的重要手段。
2 通过实验刺激学生学习热忱
物理学是一门与生活生产实际紧密联系的学科。比如贴近我们生活的家用电器,当今社会推崇的能源与环境保护,物理与能源开发等这些都给我们的生活带来了巨大的改变。在物理课堂上,老师们要结合实际,让学生根据现有的科技知识,观察现实里的一些物理现象并提出自己的疑问。老师们可以向同学举一些贴近现实的例子,以及现代的科技水平,以这样的方式既可以扩大学生的知识面,还可以培养学生尊重科学、崇尚科学的意识和情操。同学们也可以利用互联网的便捷功能,自行去查询科普杂志,了解物理相关的知识,去了解物理的作用和对人类生活的影响。
兴趣其实是最好的老师,通过动手实验猜想,通过试验发展新知。学生只要有了学习的兴趣,才能更好的去探究物理知识,在实际操作中得到提高,把理论与实际联系上了,我们要让学生在实验中多动脑,多动手,让他们主动的学习,提高洞察周围事物的能力,同时也了解到更多的科学知识,实现自我提高。其实,很多实验都可以让学生以小组的形式开展,他们更多的会以娱乐的方式来进行,比如说“喷气火箭”、“飞机导弹”、“针孔照相机”等。通过这些实验,能进一步激发学生学以致用,在实验中培养自己的学习兴趣和动手操作能力。
亦可以联系生活实际,让物理教学充满活力,物理学中的不少概念和理论知识是通过实验得出结论。就如大家都知道的,牛顿观察苹果落地,总结出了万有引力定律。那么在实际的课堂当中,老师要让学生自发的观察生活现象,勤于思考。让学生学会在生活中观察物理现象,研究物理现象的方法,这样他们就会由一种增长知识和才干的愉悦感和成就感,激发他们学习物理探究物理的热情。在乐趣中提升能力、陶冶情操,这样的兴趣教学无疑会产生更好的效果。
3 微型物理实验在中学物理教学过程中的运用
微型物理实验在中学物理中所设计的比较广泛,主要涉及力和运动、功和能量、热力学、电学和磁学。
在物理实验上,我们经常会遇到解析合力以及分力的关系,它们遵守的是平行四边形法则,时使用常规方法需要弹簧测力计等实验仪器,并需要精确的绘图和复杂的计算,但物理微型实验不仅仪器简单、效果明显而且新奇有趣。就比如说:一般我们经常做的实验内容是先用两个弹簧测力计,再钩住细绳套随意将橡皮条拉扯出角度,让橡皮条和绳的结点进行伸长处理,到某一点记录下来两个测力计的读数并标记下来方向,那么这样就可以分析出合力。接下来只利用一个测力计,用绳套把橡皮条结点拉到相同的地方,做好记录,即力的大小还有它的方向。最后得出的现象F和F1几乎完全重合和,从而理解平行四边形定则。
而物理微型实验的操作:是把两根木棒连成交叉支架的形状,在类似这种形状的木块上用两颗螺丝固定在一根细铁丝,用一根手指在人字形支架的连接处用力向下按。这个实验的现象是我们用手指按下按在木条顶部的力为f的时候,f的力就等于沿着木条方向的两个分力f1和f2,他们的大小都遵循平行四边形定则。f1=f2=f,显然合力f3=2fcos(β/2),由三角函数的知识我们可以知道,在f3大小确定的时候,支架张开的角度β如果越大,那么它的分力f自然也会也越大。固然,如果支架的角度足够大的时候,不管我们按压支架的力大小如何,都会形成很大的分力,足以把铁丝拉断。
微型物理实验在功和能量的运用中的运用,因为能量在物理中是看不见、摸不着的,因此我们很难明白能量的转化过程,但微型物理实验通过制作蒸汽机模型可以实验出这个转化过程。在易拉罐中加入半罐水,将吸管伸入罐中一半长后,用橡皮泥封住罐口,做成“锅炉”,用硬纸做成圆筒,并在圆筒上均匀贴好纸片,将铅笔传入圆筒中,做成“叶轮”。根据蜡烛的高度用石块将“锅炉”架好,点燃加热,当吸管中有蒸汽产生时,将“叶轮”对准吸管口。最后得出的结果是当用蜡烛对易拉罐进行加热时,罐中的吸收能量,内能增加而变成水蒸气,水蒸气又推动圆筒转动,将自身的内能转化为圆筒的机械能,因此最后我们发现“叶轮”开始旋转起来。
微型物理实验研究功与热的能量转换关系,这其中的功就是它在力方向上的位移,因此判断分子之间力的存在是首要任务,但分子又是微观粒子,教师在课堂上无法使用现有的仪器进行课堂教学。因此只能借助生活中的微型物理实验才能让学生对分子之间的相互作用力更通俗易懂。
微型实验操作为:分别将两张相同的干湿纸,用手分别撕开两张纸片,观察用力的大小以及纸片发出的声音。最后得出的现象是干纸片的纸分子之间距离较小,引力较大,因此当撕开干纸片时需要用较大的力,而且能听到撕纸的声音;湿纸片由于水分子占据分子间的距离,使分子间的距离扩大,引力变小,因此当撕开湿纸片时需要用较小的力,由此可证明有分子力的存在。
微型物理实验在电学、磁学的运用,很多学生对这一方面很感兴趣,通过实验展示给学生们看,可以极大的提高学生的兴趣。操作为将手机在自然状态下放入密封的铁质的盒子里,再用外面的手机拨打里面密封的手机,观察里面的手机能否能够打通,然后将盖子打开观察。
最后得出的现象是由于密封的盒子里面没有电荷,电场就只能在铁制纸盒子之外,形成了静电屏蔽,电场不会进入盒内。因此当用外面手机拨打密封的手机时,电话打不通,打开铁盒,发现可以打通。
4 结束语:将微型物理实验引入到物理教学中,弥补了实验器材的不足,让老师的教学更加直观,更加便捷,也会让学生觉得物理课堂越来越有趣,从心里不会抗拒它,时间久了会爱上物理课堂,同时也可以开发一些同学潜在的物理才能,让学习物理有一些困难的学生可以通过动手实验便于自己记忆和理解。
参考文献:[1]段娟,云南师范大学物理信息学院(650500),2018(028)001。
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