論高效物理課堂教學的助教手段

　　演示實驗不只屬于新課教學——論高效物理課堂教學的助教手段
　　
　　文/鄭華勇
　　
　　摘要：提高學生的學習效率，讓學生在短時間內(nèi)了解和掌握所學知識，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。演示實驗是非常重要的助教手段之一，但多用在新課教學中。習題課教學卻用得極少甚至不用。演示實驗不只屬于新課教學。
　　
　　關(guān)鍵詞：高效教學；助教手段；演示實驗；習題教學
　　
　　演示實驗對于新課教學是無可替代的。引入新課堂，分析新概念，探究新方法，驗證新規(guī)律，恰到好處的課堂演示，既展現(xiàn)了物理的智慧，也流露了物理學研究之美。所以，老師們擅長于在新課教學中滲透演示實驗，服務于新課課堂。殊不知，在習題教學中演示實驗仍然可以扮演非常重要的角色。把實驗教學貫穿到習題課教學中，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”的習題：
　　
　　如圖1 所示，一個儲油桶的地面直徑與高均為d.當桶內(nèi)沒有油時，從某點A 恰能看到桶底邊緣的B點。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C,C、B兩點相距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，如果配備實物演示出相關(guān)的情境，則如同錦上添花。實驗的道具：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。(www.gymyzhishaji.com)隨著液面高度的升高，光線在燒杯底部的投射點發(fā)生移動。
　　
　　這樣的實驗教學，學生一看就能明白，不僅直觀有趣，而且讓學生更愛學物理，更喜歡物理習題課，充分展現(xiàn)了物理研究的內(nèi)涵。
　　
　　二、可靠可信，泰然于心
　　
　　每一堂物理習題課，我們都可以思考是否可以穿插一些有趣而可行的實驗。除了可以讓學生深刻認識這類問題，更可以通過實驗樹立題目的典型性和可靠性。
　　
　　我們經(jīng)常會讓學生做這樣一類題目：將擺長為L 的單擺固定于懸點O,在懸點的正下方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動，則OP間距離應滿足什么條件？（如圖2）學生利用機械能守恒定律，很容易求得結(jié)論。但是，或許學生更樂于看到真實的畫面，來印證他們所求的答案。
　　
　　我們可以把圓柱形強磁鐵吸附在黑板上（現(xiàn)在黑板基本都可以被吸附），將細線夾在硬幣和強磁鐵之間，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，用于標志小球所處的高度。
　　
　　三、有趣生動，暢然于懷
　　
　　提高課堂教學效率，積極創(chuàng)設課堂學習氣氛，提高學生學習興趣是關(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。
　　
　　大家所熟知的運動學練習題：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。
　　
　　本題是牛頓運動定律與運動學公式相結(jié)合的經(jīng)典習題。學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、精力和時間花在實驗器材的設計和制作上。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
　　
　　物理教學研究的本質(zhì)是實驗探索與理論研究的結(jié)合。在習題講解中滲透實驗教學，對發(fā)展和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維及動手能力，有著極大的幫助。而面對具體題目，通過課堂演示實驗去探知和求索，更能彰顯物理學的科學與嚴謹。
　　
　　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？
　　
　　我們可以自己設計以下兩個分練習題與三個針對這些練習的課堂演示。
　　
　　問題一：當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。請同學們設計一些測量該電阻的方案。
　　
　　實驗一：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？
　　
　　實驗二：用問題二中計算出的阻值，準備電阻箱，與靈敏電流計串聯(lián)后，改裝電表。
　　
　　實驗三：將改裝后電壓表連接在兩節(jié)干電池兩端，粗略驗證改裝后電表的量程是否準確。
　　
　　實驗的結(jié)果不出意外，靈敏電流計恰好滿偏。該實驗的過程能夠讓學生體驗對真理求索的過程，感受成果的喜悅。例題教學的效果甚佳。
　　
　　相比教師單一的例題、習題教學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。學生能夠從實驗中輕松獲得知識，這樣的課堂教學更高效，這樣的課堂時間花得值！
　　
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