焦彥平

摘 要：教學(xué)創(chuàng)新是一個(gè)需要不斷探索和出新的課題。物理教學(xué)創(chuàng)新的內(nèi)容很多，文章闡述了高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的策略。

關(guān)鍵詞：教學(xué)創(chuàng)新；演示實(shí)驗(yàn)；策略

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）4-0060-2

創(chuàng)新是一個(gè)民族興旺發(fā)達(dá)的動(dòng)力，創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，只有靠創(chuàng)新性的課堂去落實(shí)。這就要求教師在課堂上通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生積極參與、主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新表現(xiàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

結(jié)合本人的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的策略有：實(shí)驗(yàn)器材的教學(xué)創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)思路的教學(xué)創(chuàng)新、演示過(guò)程的教學(xué)創(chuàng)新、數(shù)據(jù)處理的教學(xué)創(chuàng)新、重現(xiàn)科學(xué)史實(shí)驗(yàn)的教學(xué)創(chuàng)新。具體闡述如下：

1 實(shí)驗(yàn)器材的教學(xué)創(chuàng)新

物理實(shí)驗(yàn)器材種類繁多，但卻不能完全滿足教學(xué)的客觀需求。充分發(fā)揮教師的主觀能動(dòng)性，重組或自制實(shí)驗(yàn)儀器，是高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的必然選擇。在“通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的作用力”的教學(xué)工作中，筆者采用把兩套安培力演示儀的兩個(gè)矩形線圈相互靠近、平行懸掛，然后在兩個(gè)線圈中分別通入同向和反向電流，就能明顯看到同向電流互相吸引、反向電流互相排斥的現(xiàn)象。還可以嘗試用懸掛的兩條長(zhǎng)鋁箔作平行通電導(dǎo)線來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。在“力的合成”一課，討論大小一定的兩個(gè)分力隨著夾角改變，合力如何變化時(shí)，我校實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有現(xiàn)成的演示器材，僅靠畫圖分析抽象難懂，筆者就自制實(shí)驗(yàn)器材。把四根細(xì)木條用釘子釘成可活動(dòng)的平行四邊形，再用第五根細(xì)木條作為對(duì)角線，演示隨夾角增大，合力逐漸變化的情況。實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度高、也很直觀，學(xué)生覺(jué)得淺顯易懂。

2 實(shí)驗(yàn)思路的教學(xué)創(chuàng)新

一些實(shí)驗(yàn)用老辦法固然輕車熟路，但學(xué)生的參與度不高、思維的啟發(fā)性不強(qiáng)。這時(shí)，不妨嘗試改變一下實(shí)驗(yàn)思路，立足用學(xué)生手頭容易得到的、也很常見(jiàn)的物品做實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生參與度高、體驗(yàn)深刻，效果會(huì)更好?！傲Φ姆纸狻币徽n，在講斜向上的拉力產(chǎn)生的兩個(gè)效果時(shí)，筆者沒(méi)有四處借臺(tái)秤演示，而是讓學(xué)生將手頭的兩本書像洗撲克牌一樣分頁(yè)交叉重疊，然后放在課桌表面上，用力把一本書從另一本書中水平拉出，學(xué)生感覺(jué)很費(fèi)力；接著筆者又讓學(xué)生把另一本書斜向上拉出，這一次學(xué)生感覺(jué)很輕易就能辦到。最后，讓學(xué)生分析原因，學(xué)生自然就能得出斜向上的拉力產(chǎn)生的兩個(gè)效果。探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方案不止一個(gè)。為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，在平衡摩擦力之后，保持拉力不變，筆者采用分別讓一輛小車、相同的兩輛小車連接、相同的三輛小車連接先后從靜止時(shí)釋放，研究它們的加速度與質(zhì)量是否成反比，這里無(wú)需用天平測(cè)質(zhì)量；同樣，保持小車質(zhì)量不變，筆者分別采用懸掛一個(gè)鉤碼、相同的兩個(gè)鉤碼、相同的三個(gè)鉤碼先后拉動(dòng)小車從靜止時(shí)釋放，研究它們的加速度與拉力是否成正比，這里同樣無(wú)需用天平測(cè)質(zhì)量。通過(guò)讓自變量成倍地改變，避免了精確測(cè)量的麻煩。這種創(chuàng)新思路用在探究物理量之間成正比或反比的關(guān)系時(shí)，非常簡(jiǎn)潔直觀。

3 演示過(guò)程的教學(xué)創(chuàng)新

在一些抽象理論的教學(xué)中及時(shí)增加一些新穎的、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)師生互動(dòng)、激活課堂氛圍的小實(shí)驗(yàn)，十分必要?！靶行堑倪\(yùn)動(dòng)”一節(jié)課畫橢圓環(huán)節(jié)，分成兩個(gè)小組演示。筆者這一組，筆者按住繩子的兩端，讓另一個(gè)學(xué)生在黑板上畫焦距很小的橢圓；另一組是兩個(gè)學(xué)生配合畫出焦距較大的橢圓。學(xué)生略顯笨拙的畫圖動(dòng)作，自然引起同學(xué)們的興趣，而兩個(gè)橢圓的對(duì)比，也讓學(xué)生體驗(yàn)到了橢圓與圓有時(shí)接近、有時(shí)明顯不同的條件?！盎ジ泻妥愿小币还?jié)課，筆者增加了學(xué)生體驗(yàn)自感現(xiàn)象的小實(shí)驗(yàn)，用兩節(jié)干電池與變壓器上的線圈構(gòu)成閉合回路，然后筆者突然斷開連接電池的兩根導(dǎo)線，并讓一名學(xué)生用兩手立即去接觸兩根導(dǎo)線端，學(xué)生受到電擊，立即本能地將手甩開。問(wèn)學(xué)生“還要再試一下嗎？”該學(xué)生不停搖頭，其他學(xué)生哈哈大笑。通過(guò)這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)于線圈中電流從有到無(wú)時(shí)產(chǎn)生的自感現(xiàn)象印象深刻。筆者對(duì)教材上已有的趣味小實(shí)驗(yàn)必做、課本上沒(méi)有的很有創(chuàng)新性和趣味性的演示實(shí)驗(yàn)想方設(shè)法照樣做的宗旨，物理課堂自然妙趣橫生。這對(duì)于培養(yǎng)興趣、啟迪思維、發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力大有裨益。

4 數(shù)據(jù)處理的教學(xué)創(chuàng)新

科學(xué)規(guī)律是簡(jiǎn)潔迷人的，而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)卻是枯燥復(fù)雜的。正所謂剪不斷理還亂。從搜集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)到發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的過(guò)程往往充滿著探索的艱辛和創(chuàng)新的智慧?！靶行堑倪\(yùn)動(dòng)”這節(jié)課看似內(nèi)容很少、其實(shí)很難講授，處理不當(dāng)就成了填鴨式教學(xué)，但本節(jié)課又富含科學(xué)精神和科學(xué)方法教育。為了能更好地介紹開普勒如何處理第谷觀察到的天文數(shù)據(jù)，筆者嘗試?yán)秒娔X軟件處理天文數(shù)據(jù)的教學(xué)創(chuàng)新。先用表格展示天文觀測(cè)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)半長(zhǎng)軸越大公轉(zhuǎn)周期越大。然后，讓學(xué)生猜想兩者間的關(guān)系，并讓學(xué)生講怎樣才能直觀驗(yàn)證正比關(guān)系，學(xué)生想到的自然是圖像法。接著，利用電腦軟件，開始描點(diǎn)畫T-R圖像，并讓學(xué)生判定是否是直線，學(xué)生否定后，讓學(xué)生繼續(xù)猜兩者間的可能關(guān)系，再畫T-R2關(guān)系圖像、T-R3關(guān)系圖像……當(dāng)它們之間的線性關(guān)系逐個(gè)被排除后，一鼓作氣、再而衰、三而竭，學(xué)生的情緒從高漲到低落，思維由高潮跌入低谷，陷入了困惑。這時(shí)，筆者才介紹開普勒的思路，并畫圖像開始逐個(gè)驗(yàn)證T∝R、T∝R等關(guān)系是否成立，學(xué)生茅塞頓開、深受啟發(fā)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生經(jīng)歷了思維對(duì)話、思想?yún)⑴c，科學(xué)精神熏陶、科學(xué)方法領(lǐng)悟、科學(xué)規(guī)律掌握三位一體的教學(xué)效果自然遠(yuǎn)勝過(guò)填鴨式教學(xué)。

5 重現(xiàn)科學(xué)史實(shí)驗(yàn)的教學(xué)創(chuàng)新

科學(xué)史實(shí)驗(yàn)最富有神秘的傳奇色彩，如果在物理課堂能精彩重現(xiàn)，無(wú)疑是激動(dòng)人心的創(chuàng)舉。歷史上法拉第研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的年代，還沒(méi)有發(fā)明電流表，只有一個(gè)簡(jiǎn)陋的相當(dāng)于電流計(jì)的裝置。筆者找到了法拉第當(dāng)時(shí)研究這個(gè)現(xiàn)象時(shí)的實(shí)驗(yàn)錄像，并在“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”這節(jié)課播放，略顯笨拙而簡(jiǎn)陋的類電流計(jì)裝置、夸張而清晰的指針偏轉(zhuǎn)，很有歷史真實(shí)感。為講解無(wú)空氣阻力時(shí)物體下落的快慢相同，筆者找來(lái)了美國(guó)宇航員斯科特在月球上做羽毛和榔頭落體實(shí)驗(yàn)的珍貴錄像，以及做斜塔實(shí)驗(yàn)的錄影，進(jìn)行播放，真實(shí)再現(xiàn)了科學(xué)史實(shí)驗(yàn)。講解影響自感系數(shù)的因素，如果直接告訴學(xué)生結(jié)論，效果當(dāng)然不好。為此，筆者在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)錄像中截取研究影響自感系數(shù)因素的實(shí)驗(yàn)片段，進(jìn)行播放，連聽課的老師都覺(jué)得新鮮、震撼。

總之，實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)思路、演示過(guò)程、數(shù)據(jù)處理、重現(xiàn)科學(xué)史實(shí)驗(yàn)的教學(xué)創(chuàng)新是高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的主要策略和方向。只有在教學(xué)中精益求精、不斷創(chuàng)新，力求做到人無(wú)我有、人有我新，教出來(lái)的學(xué)生才可能是出類拔萃、富有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]魯世明.高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].物理教學(xué)探討， 2013，31（1）：34-35.

（欄目編輯 王柏廬）