物理演示实验室(共12篇)
物理演示实验室 篇1
最近学校新建设完成了一个物理演示实验室,这个实验室主要用于介绍物理实验的一些简单的基本原理在生活中的应用。实验室配备了很多灯具以配合实验演示,这些灯具的耗电是十分大的,特别是一些演示实验室需要长久开放让学生能够随时参观。为了解决这些灯具的耗电问题,设计了一个灯具控制系统来充分节约能量。系统采用了压力传感器,人踩到平台上,传感器接受到压力信号,系统把信号再传递到灯具使灯亮。为此,把实验室按照区域分成了几个平台来监控。
压力传感器:
为了采集到压力信号,需要选用合适的压力传感器。最常用的压力传感器是扩散硅压力传感器。扩散硅压力传感器具有线性好,量程宽,输出大,频响高等特点。便于批量生产和微机械加工,具有广泛的应用前景。扩散硅压力传感器通常是在硅弹性膜片上用离子注入和激光修正方法形成四个阻值相等的扩散电阻,组成一个惠斯登电桥。结构如图1所示。图1扩散硅压力传感器结构
由于半导体材料的温度灵敏性。压阻传感器易受温度的影响,表现在零点温度漂移和灵敏度温度漂移两个方面。一般需要对压阻传感器进行温度补偿。温度补偿电路主要有零位温漂补偿电路、灵敏度温漂补偿电路及信号放大电路等组成。其电路如图2所示。这个电路将压敏元件与补偿电路与放大电路连为一体,各部分之间必然相互影响。通过实验确定合适的补偿顺序,对各个补偿参数进行调整,可以使相互影响最小。
LED光源的特点:
近年来,随着以节约资源,保护环境为宗旨的绿色照明工程日益发展,高效节能的光源得到了明显进步。综合实验测量和软件光谱模拟的角度分析各种照明光源:白炽灯、节能灯、高压钠灯、金卤灯和发光二极管LED等,比较可以得出LED具有广泛的饮用前景。白炽灯、节能灯、高压钠灯、金卤灯等传统光源,其发光原理限制了光效的提高。对于白炽灯等基于热辐射的光源,其绝大部分输入功率都变成了红外辐射以及热损失。对于基于气体放电发光的光源,荧光灯由于受到紫外线转换成可见光的能量效率的限制,其光效提高也有限。高压钠灯,金卤灯由于热导及紫外、红外的损失,光效也难以提高。LED作为新型固体高效能源,具有寿命长、节能、环保等特点,在现代得到了更广泛的应用。LED自从二十世纪六十年代以来,在30年中取得了飞速的发展,颜色已经扩大到红色、绿色、黄色。亮度每十年提高为原来的二十倍,价格降低为原来的1//00。伴随着新材料的发明和光效的提高,单个LED光源的功率和光通量也迅速增加。快速发展的LED技术使得LED在照明工程中的应用越来越广泛。
LED是一种固态的半导体器件,结构见图3。由一些化合物如GaAs(砷化鎵)、GaP(磷化鎵)、GaAs P(砷磷化鎵)等半导体组成,利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合发出过剩的能量而引起光子发射(见图4),直接发出红、黄、兰、
绿、青、白等各种颜色的光。
LED驱动电路的设计:
电路设计如图5所示,该电路采用3181集成芯片作为控制器,驱动方案采用电容降压式,其中,C1和C5为两个并联的相同电容,由4个IN4007组成的整流桥对输入交流电压整流。滤波电容C4用于滤除整流输出电压中的交流成分,使电压更为平滑。肖特基二极管VD5稳定a点的电压,VD6控制IC提供稳定的电压,R3, R4为限流电阻,R2, C2为控制IC提供交流输入频率,为集成IC提供交流采样频率。三极管VT1, VT2, VT3用于控制LED电流的变化。
通过降压电容C1, C5向负载提供的电流I,实际上就是通过电容C的充放电电流。当负载电流I小于电容充放电电流时,多余的电流就会流过滤波电容C4及其他支路。二极管工作时需要消耗较大的电流,另外也要保证电容C正常工作,其耐压选择应大于2倍电源电压,因此选择两个电容并联工作。整流和滤波电路中,一般电容值大,输出电压越平缓,其纹波值越小。但是电容容量越大,体积也越大,所以选取适当的电容就可。系统电源电路中因为需要用到两组电压,一组用于驱动三串LED,一组为集成IC提供工作电源。VD5的稳压值与所驱动单串LED的个数有关。另外为了让各色LED亮度一致,需要在各个LED上串上串接平衡电阻。
总结:以上我介绍了一个实验室的自动控制LED灯控系统。这个系统采用了感应压力的方式,通过压力传感器接收信号,然后灯自动亮。使用了LED作为光源,可以节约很多能量。同时设计了一套驱动LED的电路系统。
参考文献
[1]刘木清, 周德成, 梅毅.LED与传统光源光效比较分析[J].照明工程学报, 2006.
[2]肖永军, 周传璘, 曾庆栋.LED景观照明灯驱动电路设计[J].电器照明, 2009.
物理演示实验室 篇2
我们这次的演示实验主要是电磁的演示实验。在老师的指导下我们看到了很多有趣的现象并亲手做了许多有趣的实验。在轻松的教学环境下,我们欣赏到了绚丽多彩的电磁世界,也将书本上的不少理论知识或验证或深层及应用了一遍,对知识有了更详细透彻的理解,对电磁的实际应用也有了更广泛的了解,收获非常大。
我们做了许多的实验,有脚踏发电机的应用,磁液悬浮的实验,大型静电高压的演示……其中让我印象最为深刻的是辉光球。辉光随手指移动起舞,产生一道道美丽的弧线,绚丽多彩光芒四射,甚是好看,好像魔法师的神秘美丽的魔术。更为奇妙是是,辉光会随着声音而变化,好像感知着这个美丽的世界,倾听着我们是声音。我顿时喜欢上了这个神奇的魔球,对它的工作原理产生了极大的好奇。在老师的讲解下及查看了相关的工作原理,我了解到辉光球又称为电离子魔幻球。它是外观为直径约15cm的高强度玻璃球壳,球内充有稀薄的惰性气体(如氩气等),玻璃球中央有一个黑色球状电极。球的底部有一块震荡电路板,通过电源变换器,将12V低压直流电转变为高压高频电压加在电极上。通电后,震荡电路产生高频电压电场,由于球内稀薄气体受到高频电场的电离作用而光芒四射,产生神秘色彩。由于电极上电压很高,故所发生的光是一些辐射状的辉光。辉光球工作时,在球中央的电极周围形成一个类似于点电荷的场。当用手(人与大地相连)触及球时,球周围的电场、电势分布不再均匀对称,故辉光在手指的周围处变得更为明亮,产生的弧线顺着手的触摸移动而游动扭曲,随手指移动起舞。这其实是气体分子的激发、碰撞、电离、复合的物理过程,玻璃球内充有某种单一气体或混合气体,球内电极接高频压电源,手指轻轻触摸玻璃球表面,人体即为另一电极,气体在极间电场中电离、复合、而发生辉光。所以辉光球发光是低压气体(或叫稀疏气体)在高频强电场中的放电现象。
物理演示实验五忌 篇3
关键词:物理教学; 演示实验; 五大忌
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)01-009-001
一、忌课前准备不充分
演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的,有的是思想认识存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,认为实验内容简单,以前做过或者看见别人做过;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。
二、忌操作不规范
操作规范是指教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准。例如在使用托盘天平时,取砝码、移动游码必须使用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴不能随手丢在地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路后接电源,拆卸时先切断电源,后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线桩上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象。教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。
三、忌实验用语不准确
教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确不含糊。有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律会产生不良影响。例如在称呼仪器名称时就有两种错误现象:一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为变阻器,将斜面小车称为木板小车等。二是将类似的仪器混为一谈。
四、忌唱独角戏
不让学生参与配合。演示实验不能先由教师做给学生看,再讲给学生听,使演示与讲演脱节。这种做法忽视了学生学习的主动性,把学生当作被动接收的“仓库”,完全没有发挥出演示实验的作用,是不可取的。教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来。还可以让学生参与做实验,如让学生上前来读数或动一动手。再如在进行马德堡半球演示时,先让两个“大力士”上来拉,不能将半球拉开,打开活塞,让空气进入半球中,再让两个力气最小的学生来拉,很轻松地将两个半球分开了。两相对比,说明大气压不仅存在,而且还不小,全体学生都留下了深刻的印象。
五、忌可见度低
如何做好物理演示实验 篇4
一、演示实验的作用
演示实验在课堂教学中是创设物理教学情景, 激发学生兴趣的重要方法, 它将学生在日常生活和生产中看到及听到的现象, 通过实验的手段再现出来, 将“生活世界”转化为“物理世界”, 造成一种研究物理现象的氛围, 把学生带进了有趣的物理殿堂, 使物理教学从生活走向物理。生动有趣的演示实验, 有的使学生感到熟悉而亲切, 从中体会到“生活处处皆知识”, 物理就在我身边的道理;有的使学生有似曾相识又陌生的感觉;而有的演示实验出现的现象和他们的猜想截然相反使他们震惊, 产生种种疑惑。“学起于思, 思起于疑”, 从而促使学生更加积极主动地学习知识。演示实验是学生探索知识的源泉, 也是深化理解知识的重要途径。学生在学习物理时, 不可避免地要遇到一些难点, 这些难点常常是因为学生缺乏对相关知识感性认识而造成的。在这种情况下设计一些演示实验, 让学生通过观察现象分析原因, 可以突破难点, 取得事半功倍的效果。在演示实验的过程中, 教师要指导学生对全过程进行认真有序的观察, 使学生明确知识发生发展的规律, 从而加深对知识的理解。演示实验是教师做的示范表演性实验, 成功完美的演示实验有助于培养学生良好的实验习惯、掌握实验方法及提高实验技能和素养。教师在实验时, 要通过自己的示范, 以严谨的科学作风和熟练的操作技能潜移默化地影响学生。对于怎样正确选择和使用实验器材, 如何设计实验, 确定方案, 实验的动作如何规范, 怎样读取数据和记录测量结果, 怎样分析实验误差, 如何分析、推理归纳得出结论等待, 都需要教师长期结合演示实验进行言传身教。另外, 学生通过观察演示实验, 可以培养他们敏锐的观察能力、优良的思维品质及实事求是的科学探索精神。
二、演示实验的原则
1. 要目的明确, 忌随心所欲
物理教学中, 演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点, 容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性, 就能创造出生动的情景, 使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的, 应根据不同教学内容和要求, 选择合适的实验, 合理地进行实验, 以便让学生清楚地认清物理概念和规律。例如, 在讲授“平抛运动”这一节的内容时, 我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头、桌上滚落的玻璃球、水流的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。其目的就是让学生认识“平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。我们利用哪种演示都应清楚地显示出演示内容的本质特征。当然, 实验时要增强实验的趣味性, 更
●王林绪
好地调动学生的思维积极性。再如, 讲“摩擦力”这一节, 我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如“摩擦力的大小与哪些因素有关系”, 为了研究这个问题, 我们调整吊盘上的重物的重量, 使木块在桌面上做匀速直线运动, 这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面之间的滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物, 增大木块与桌面的压力, 这时发现, 必须增加吊盘上重物, 使拉力增大, 木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力, 木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生很自然地得出“两个物体之间的滑动摩擦力f大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论, 即f=μN, 然后进一步得出动摩擦因数与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验的目的性明确, 环环紧扣, 步步深入, 学生必定会有很强的感性认识, 很清楚的认知思路, 从而轻松地掌握这节内容。演示实验切忌毫无目的, 随心所欲。演示实验的最终目的是为教学服务的, 为的是在实验中发现规律、理解规律, 从而掌握规律。为实验而实验, 没有目的性, 只会使学生浮于实验过程与表面现象, 不知道老师为什么做实验, 不知道实验演示了什么规律, 更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言, 这样的实验是“吃力不讨好”的事。
2. 现象要清楚, 明显可见
演示实验应该使全班同学都能看清相应的物理现象和过程, 这就要求实验直观、明显, 实验现象鲜明、清晰、准确。因此, 在设计实验时要注意以下问题: (1) 物理过程中的变化要显著, 现象要明显, 演示要确保成功。 (2) 仪器尺寸要足够大, 需要观察的部分必须突出, 必要时可以通过幻灯、显微投影等等手段来增加可见度。 (3) 要使被观察主体对比强烈, 以利于学生看准目标, 易于分辨, 通常可以采用染色、生烟、背景衬托、照明等方法来增加对比效果。
3. 要安全可靠, 忌弄虚作假
课堂上的教学时间是极其宝贵的, 如果教师在演示中出现失误或差错, 不仅会贻误时间, 而且会引起对所得结论的怀疑。因此, 教师在课堂上的演示实验必须确保成功。成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理, 它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理, 才能准确地抓住关键, 成功地进行演示。例如, 静电实验我们一般认为比较难做, 其实关键在于静电电压高而电量少。因其电压高, 通常所说的绝缘体在高压下变成了导体;因其电量少, 电荷容易漏。从原理上分析, 我们就可以找到改进静电实验的关键———解决绝缘问题。只要对仪器进行简单地改进就行了。其次, 要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件有很大关系。例如, 空气的湿度对静电实验很有影响, 某些电学实验跟电源电压的稳定性有关。因此, 教师课前要选择好所需仪器和材料, 仔细地进行检查, 熟悉仪器的使用性能, 了解实验的精确程度, 估计实验时间, 观察教室里即将演示的环境。课前做好充分的准备, 可以提高演示的成功率, 但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办?一是要镇定, 切忌手忙脚乱, 应认真思考和分析, 尽可能及时找出原因, 迅速排除故障;二是实事求是, 实验失败不可简单地用“仪器不行”来搪塞过去, 更不能编造数据, 弄虚作假。应当向学生如实说明失败的原因, 声明下次再做。这种负责的精神和作风, 对学生产生良好的影响。
4. 演示之前巧布局
演示用仪器要合理布局, 以便于教师操作。例如, 一般应把要观察的仪器仪表, 放置在讲台的中心位置;需要操作的仪器及器件, 如电源开关、滑动变阻器等, 应放置在讲台的右侧。教师演示操作时站立的位置, 要注意不要挡住学生的视线。
5. 演示之中重观察
(1) 随时注意演示观察的重点。 (2) 对于重点观察的部分, 教师应该左右掉转一下方向, 使得左右两侧的全体学生都能够观察到实验结果。 (3) 出现的实验现象, 要保留一定的时间, 以便学生有足够的观察时间。 (4) 注意配合讲解的时机。演示实验是教师讲课的一部分, 成功的物理教学应当是讲解和演示的有机结合, 在讲解过程中要边讲边演, 要指导学生看清主要现象, 并引导学生认真观察和分析, 认识现象的本质属性和现象之间的因果关系, 从而得出合乎逻辑的结论。
总之, 演示实验在物理教学中起着非常重要的作用。作为物理教师, 要千方百计地创造条件做好演示实验, 尽量利用自制及代用
的方法使学生多见到一些直观、生动的物理现象。在物理教学中要紧扣教学环节, 通过简短精彩的表演为讲授开路, 起到突出重点、突破难点、巩固和应用知识的作用, 从而取得良好的教学效果。
摘要:中学生具有好奇、好问好动、好表现等心理特征, 因此在生物教学中, 有目的地组织一些活动, 设计一些问题, 让学生主动参与质疑、问疑、解疑等一系列教学活动。本文从课前预习、问题导法、议论研讨, 合作互助、启发点拨、练习与总结等几个方面创造性地设计了一套比较切实可行的生物课堂教学程序, 收到有效的教学效果。
关键词:有效教学;课前预习;问题导法
我国著名的文学家郭沫若先生说过, 教育的目的是养成学生自己学习, 自己研究, 用自己的头脑来想, 用自己的眼睛来看, 用自己的手来做的这种精神。中学生具有好奇、好问、好动、好表现等心理特征, 因此在生物教学中, 如能因势利导, 有目的地组织一些活动, 设计一些问题, 让学生主动参与质疑、问疑、解疑等一系列教学活动, 将收到有效的教学效果。我根据自己多年的生物教学实践, 不断地学习和吸取其他名优教师的经验, 创造性地设计了一套比较切实可行的旨在体现“自学辅导”精神的高效的生物课堂教学程序。
一、课前预习
学生进行课前预习, 是培养学生养成良好自学习惯的一个组成部分。而一个人有了自学能力, 任何时候、任何条件下都可以学习, 这是最宝贵的。做教师的应该培养学生的这种能力。为了提高学生自学中探索新知识的效率, 应使学生了解自读课本的方法。所谓自读方法是指读课文, 明中心, 提问题。特别是读完一段后应思考, 本段告诉了我什么;读完本节后, 本节里有哪些知识, 明确本节的中心。
二、问题导法
学习与发展是当今教育的主题, 而“独白式”的课堂教学已远不能适应素质教育的发展与要求。问题的来源主要有两种渠道与做法:
(1) 教师精心设计问题牵引, 引导学生深入阅读, 思考课文, 并组成语言文字归纳。教师的提问要触及学生的心理, 使学生产生疑虑之情, 困惑之感, 从而激起思想上的波澜。一般情况下, 学习新知识前的提问, 应为新知识的学习铺路搭桥;探究新知识时提问, 应抓住知识的重难点;强化知识时提问, 应抓住知识的疑难点;思维训练时提问, 应抓住知识的联想点。
(2) 围绕学习目标, 由学生自读课文后提出问题, 小组交流, 互相合作, 由教师把关。提出问题的主要目的在于加强学生的思维训练, 使学生学会思考和分析问题, 能引导学生主动参与, 培养学生获取新知识的能力。这是一种激励手段, 符合启发性教学原则, 充分发挥了自主性、探究性、激励性等教学策略, 从而完成了从“预成”到“生成”的转换。孔子在《论语》里说:“不愤而启, 不悱不发。”在培养创造性思维、提高学生认识能力的过程中, 恰当适时、依序渐进提问, 常会像磁石一样吸引着学生, 逗拨他们产生浓烈的学习欲望。
三、议论研讨, 合作互助
(1) 生物教学要发扬教学民主, 突出学生的主体地位。调动学生全员、全程和全身心地参与教与学的活动。让他们在合作中小组进行合理分工, 倾听别人的意见, 对疑难问题阐述自己的观点, 创设民主、平等、和谐的学习氛围, 从而形成一种有效的课堂活动。
(2) 教师要善于发掘课文中有思维价值的“争论点”, 激发学生的讨论欲。采用何种讨论方式, 这需要我们根据教学目标和教学内容的需要, 根据学生课堂的学习心理特点和课型特点, 优化调控, 精心设计。教师要审时度势, 调动学生的思维积极性, 从而提高课堂设计效率。
(3) 创建学生自主学习的课堂教学机制, 自主、合作与探索是生物新课程标准中的核心意义, 学生的潜能是巨大的, 但必须去开发, 而且会开发, 才能发挥出来。否则, 只能永远“潜”在心中。新课程改革要求我们要树立正确的学生观和教学观。“把发现留给学生”, 实际上反映的是一种教学观。现代教学论的核心是两句话:学生是学习的主人, 是主体;老师是引导者、帮助者, 是主导。老师的责任是唤起并引起学生的学习活动, 并使之体验到学习的成就感。新课程最看重的是过程, 而不是结果。因此, 在实际教学过程中, 凡是不需要告诉的, 我一般不告诉;非要告诉的, 也不马上告诉, 到了不得已, 才告诉。只有那些能够使学生学得积极的、深层次的体验教学, 也只有那些给学生足够的自由空间、足够活动机会的教学, 那些真正做到以参与求体验, 以创新求发展的教学, 才能有效地促进学生的发展。
四、启发点拨
课堂教学是以教师为主导, 学生为主体来共同完成的一部交响乐。如果说教师是乐队指挥, 学生是队员, 点拨就是教师手中的指挥棒, 那么点拨方法的实施就是教师对指挥棒的艺术运用。若教师在课堂教学中, 能因情因时创造性地采用灵活多变的点拨方法, 必能使课堂奏出张弛有序, 动静结合, 抑扬顿挫的优美旋律。点拨的目的是要启发思路, 激发学习兴趣, 促使学生带着情感积极参与教学活动的各个环节, 成为教学的主题。点拨时, 可用语言和体态针对实际相机适时地进行点拨, 调动一切方式, 最大限度地激活学生固有库存, 产生常见表象, 以求得教与学的心理契合。
五、练习与总结
这是巩固知识的环节, 经过这样一段自学、问题导读、讨论研讨与教师的启发点拨, 学生对教材基本上已有了一个比较深入的认识和把握, 下面的工作是通过做练习题来进行自测, 检查对教材是否真正掌握了, 同时又可使课堂的教学效益得到及时反馈。最后教师总结这节课的学习情况。教师要帮助学生归纳总结课堂上学过的知识, 构建知识网, 明确教学内容的重难点, 使学生学习有所侧重, 帮助学生把感性认识上升到理性知识。因为只有理性认识才能对今后的学习具有指导意义。
经过这样有效的课堂教学, 在学生主动的参与下, 必能让学生真正地从“学会”的乐园中走到“会学”的王国中去。
参考文献:
[1]卢季春.生物教学中创造能力的培
养[J].黑龙江教育, 1999 (6) .
[2]陈卫东.生物学课堂教学设计[J].生物
学教学, 2004 (4) .
(铜山县铜山镇中心中学)
摘要:本文探讨了在物理教学中应怎样做好物理实验演示, 以增进学生学习物理的志趣, 培养学生的科学素养。
关键词:物理演示实验,兴趣,现象
参考文献
[1]杨述武.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社, 2001.
[2]许国梁.中学物理教学法[M].北京:高等教育出版社, 2006.
北航物理演示实验 篇5
可靠性与系统工程学院 13141011 张勇
一、实验原理:
记忆金属水车利用的是记忆金属材料的“形状记忆效应”。记忆金属材料主要包括钛-镍系形状记忆合金、铜基系形状记忆合金和铁系形状记忆合金等。记忆金属材料有以下特点:
1、弯曲量大,塑性高;
2、在记忆温度以上恢复以前形状;
3、当温度达到某一数值时,材料内部的晶体结构会发生变化,从而导致了外形的变化。
“形状记忆效应”是指具有一定形状的固体材料,在某一低温状态下经过塑性变形后,通过加热到这种材料固有的某一临界温度以上时,材料又恢复到初始形状的现象。利用的是某些合金在固态时其晶体结构随温度发生变化的规律。这个临界温度称为“变态温度”,各种合金都有自己的变态温度。
记忆金属水车利用的就是形状记忆效应,当被高温加热时金属片恢复到初始形状,给水一个作用力,同时水给金属片一个反作用力,使水车转动。
二、记忆金属的应用:
形状记忆材料作为新型功能材料在航空航天、自动控制系统、医学、能源等领域具有重要的应用。形状记忆合金已广泛用于人造卫星天线、机器人和自动控制系统、仪器仪表、医疗设备和能量转换材料。
1、高技术中的应用:
形状记忆合金应用最典型的例子是制造人造卫星天线。由Ti—Ni 合金板制成的天线能卷入卫星体内,当卫星进入轨道后,利用太阳能或其他热源加热就能在太空中展开。
2、智能方面的应用:
形状记忆合金兼有感知和驱动功能,若复合在工作机构中并配上微处理器,便成为智能材料,可广泛用于各种自动调节和控制装置。如农艺温室窗户的自动开闭装置,自动电子干燥箱,自动启闭的电源开关,火灾自动报警器,消防自动喷水龙头等。
3、在能量转换中的应用:
形状记忆合金可作为能量转换材料一热发动机。它是利用状记忆合金在高温和低温时发生相变,伴随形状的改变,产生极大的应力,从而实现热能=机械能的相互转换。
4、医学上的应用:
初中物理演示实验教学 篇6
一、演示实验想达到预期的目的效果,应精心选择
演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。教材中每个演示实验都有一个明确的目的,而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个,教师不必一一演示,但要根据教材要求及设备条件精心选择。如为使学生理解浮力的大小跟什么因素有關?我举日常生活常见例子,为何大船装的货物多而不下沉?小船装的货物少?随后用橡皮泥做的船进行演示实验。
二、在演示实验中增加学生的参与,提高学生的兴趣
演示实验如先由教师做给学生看,再讲给学生听,很容易使演示与讲解脱节。这种做法忽视了学生学习的主动性,也不能发挥出演示实验的作用。教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论、参与,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来。例如在进行马德堡半球演示时,先让两个“大力士”上来拉,不能将两个半球拉开,然后打开活塞,让空气进入半球中,再让两个“弱不禁风”的女学生来拉,却很轻松地将两个半球分开了。实验说明大气压强不仅存在,而且还不小,加深了学生理解和掌握物理概念和规律,同时还可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。
三、在演示实验中用语要准确
教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确不含糊。有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律就会产生不良的影响。例如在称呼仪器名称时就有三种常见的错误现象:一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等。二是将类似的仪器混为一谈,如将圆筒测力计、平板测力计称为弹簧秤。三是方言和普通话夹杂使用,对仪器的读音不准确等等。
四、变验证性实验为探索性实验
验证性实验对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面得不到锻炼,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中,要尽量再现实验的设计过程,多让学生想想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思维,让学生由被动学知识变为主动探索自然规律,知识学得更扎实牢固,同时使学生受到科学方法的熏陶。
五、做演示实验时还要注意分析实验,以达到最佳的效果
实验时教师可以先做演示,再作分析。例如,进行电功率教学时,教师可先做演示,将“220V,25W”“220V,100W”的两只灯泡分别串联和并联后接在220V的电源上,观察它们能否正常发光?在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,往往能取得比较满意的效果。有时也可以采用先分析后得出结论,再用实验加以验证的方法。例如在学习“并联电路的电阻”时,可先通过并联电路中电流、电压的特点以及欧姆定律推导分析出结论,然后再通过实验来验证,但这种方法适用于基础较好的学生。
高中物理演示实验小议 篇7
一、明确实验目的
在物理课堂上, 任何一个演示实验的开始都是服务于教学活动的, 换句话说, 每个物理演示实验都具有自己的目的性, 实验一开始就要明确其目的。教师要让学生知道, 开展这个实验是为了解决什么问题, 在实验的过程中, 需要重点观察的现象有哪些, 需要注意的细节和变化又有哪些。这样, 有了明确的目的以后, 学生在观察实验的时候才能够把握重点。例如在“探究加速度与力、质量的关系”实验中, 明确好目的后, 学生就会有目的地去实验。这样, 学生就不是简单地加减砝码个数, 只知道哪个运动快哪个运动慢, 而是能透过现象看本质。
二、注意实验的可观察性
演示实验的目的是为了向学生演示实验操作过程, 呈现物理概念、规律等。因此, 教师在开展演示实验的时候, 一定要注意实验的可观察性, 一方面要考虑到实验仪器摆放的位置, 另一方面, 要注意实验过程中的光线、物体大小等问题。对于一些实验效果不明显的实验, 教师可以通过改进实验或者利用其他一些工具辅助实验, 来增加实验的可观察性。如在做摩擦起电实验时, 最好不要在阴雨天做, 否则空气湿度大会导致实验现象不明显或无现象。又如讲解多用电表读数时, 由于仪器本身的刻度比较密集, 教师在讲台上进行演示实验的时候, 学生坐在下面无法观察清楚, 从而使得教师的示范讲解显得异常吃力。这个时候, 若能利用投影仪的放大功能把多用电表拿到投影仪上进行演示操作, 学生就能够清楚地看到表头特征及指针偏转情况, 从而有效提升演示实验的教学效果。
三、注意实验结构和操作的简便性
演示实验是在课堂教学的过程中开展的, 这样, 演示实验就会受到时间和装置的制约。也就是说, 在课堂上所进行的演示实验, 一方面, 实验的时间不能过长, 否则一个演示实验占用十几二十分钟时间, 接下来的教学活动也就无法正常开展了;另一方面, 实验装置要尽量简单, 如果实验器材过于复杂, 既不利于搬运也不利于观察。因此, 演示实验要避繁就简。如在讲到静摩擦力的概念时, 我们可以将一根木棒伸进装满砂子的试管中, 然后快速搅拌, 过一段时间以后把木棒提出来, 这时候, 就会发现木棒能够连带着把装有沙子的试管给提起来, 这就是静摩擦力。在这个实验中, 只有木棒、试管、沙子, 但在简单的实验器材下, 经过简单的操作, 能让学生直观地看到静摩擦力的存在, 可以说, 这就是一个很成功的演示实验。
四、注意学生的参与性
在演示实验教学中, 多数情况下的操作者都是教师。很多时候, 都是教师在课堂上一边进行实验操作, 一边讲解, 而学生只需要观察和听讲就可以了。在这样的演示实验中, 学生缺乏主动参与性, 也无法体会到操作过程的乐趣所在。因此, 作为教师, 在开展演示实验教学的时候, 要重视学生的参与性, 让学生在观察实验的同时, 还能够积极地进行思考、分析、探究。例如, 在学习“楞次定律”时, 我准备了长2米左右, 直径4厘米的铜管和小铁球及小磁石, 先让学生计算物体自由落体2米所需要的时间, 然后让一位学生拿管并释放附在磁石上的小球, 另一位学生觉得小球要到下管口时伸手去接小球, 然后大家对观察到的现象进行讨论和分析, 就这样, 楞次定律就在学生们的欢笑和分析中得了出来。在这个演示实验中, 学生亲自参与到实验的操作中, 并积极地参与了讨论和思考, 这样, 学生不仅获得了亲身动手操作的机会, 体会到了眼见为实的道理和物理世界的奇妙性, 同时思维能力也获得了有效提升。
五、注重总结
俗话说:“雁过留痕。”做完演示实验, 教师还要让学生学会总结, 比如实验中有哪些注意点, 该实验是怎样的一个流程, 在实验中观察到些什么收获些什么, 还有哪些疑惑等。反馈所学知识, 是师生交流、让教师更好地了解学生掌握情况的一个重要环节。学生在总结的过程中, 自己的思路思维也将更清晰, 演示实验所达到的效果也能很好地体现出来。
物理学科作为一门实验性强的学科, 在物理教学过程中, 实验的重要性毋庸置疑。而在物理实验中, 演示实验是所有教学手段中最直观、最有利于展现物理学科魅力的教学手段。教师在设计演示实验的时候, 要注意遵循科学性强、实验结构简单、便于操作和观察等原则, 这样才能够最大限度地发挥演示实验的作用。
总之, 在演示实验的辅助之下, 原本枯燥的物理概念、规律会变得更加形象生动、简单易学, 因此, 演示实验的有效开展对于激发学生学习兴趣, 提升物理课堂的魅力是功不可没的功臣。
摘要:演示实验是物理教学中不可缺少的教学手段和重要内容, 它在激发学生学习兴趣、建立和验证物理概念规律、培养学生的思维能力等多方面都具有积极的影响。对于教师而言, 能否科学有效地开展演示实验教学也反映了一个教师教学水平的高低。因此, 教师在设计演示实验的时候, 要注意遵循科学性强、实验结构简单、便于操作和观察等原则, 这样才能够最大限度地发挥演示实验的作用。
关键词:高中物理,演示实验,观察,能力
参考文献
[1]陆秋琴.高中物理演示实验教学浅谈[J].中学教学参考, 2012 (20) .
物理演示实验教学 篇8
一、认清实验教学的重要性
物理是一门实验科学, 学生从物理实验中所获得的感性认识, 探索能力和动手技巧等, 不是直接讲述所能给予的, 而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面, 也有它不可替代的作用。
在一些发达国家, 物理教学基本形成以实验为中心的课堂体系。他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多, 他们学生的实验心理素质比我国中学生强。如今我国相关教育部门已经充分认识到这点, 所以在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中, 再次强调了实验教学的重要位置并且落到了实处。
二、更新实验教学的思路
人们的许多物理知识是通过观察和实验, 认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹, 自然界在特定雨天后才能看到, 平时看不到。在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里, 使学生感到新奇;再引导让学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。在这里学习的就不仅是色散的知识, 更重要的是学习了这种探索事实的根本方法──实验。
物理就是以实验为基础的学科, 物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中, 所以演示教学不仅局限可以在课上, 也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材, 也可以自备自制教具, 甚至可以使用我们日常生活中的现有物品, 经常用学生身边的物品做实验,
三、注重实验教学的方法
1. 引导学生观察实验
观察是实验的第一步, 也是创新的前提。案例一:在演示凸透镜成像规律实验时, 可先让学生细致观察, 然后出示以下问题: (1) 本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察时光屏、透镜、火焰三者的位置关系如何? (2) 在光屏上会出现什么样的像? (3) 适当改变距离后像的大小有何特点?光屏上是否一直都有像, 若没有是在什么情况下?为使学生养成细致观察的习惯, 培养他们的观察能力, 教师应该在没有出示以上问题时就让学生自由观察。待观察一段时间后, 老师再让学生回答以上问题。肯定有部分学生观察方法不当, 老师可指导学生重新观察, 这样做一定可以大大激发学生的求知欲, 掌握正确的观察方法, 从而留下深刻的印象。
在观察中, 要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。而不是老师在黑板上把各种条件罗列出, 让学生按部就班。那样做实际限制了学生的思维, 是不利于学生形成创新思维的。
2. 采用多种实验方法, 活跃学生思维
在帮助学生掌握实验原理的基础上, 用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。例如在讲解蒸发吸热这一问题时, 教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计, 用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观。在实验中, 让学生根据各种因素进行取舍, 对所得信息进行筛选。这就要求学生在确定的目标下, 有全局观点和善于妥协, 在不同情况下善于应变, 培养学生的应变能力, 使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展。
3. 创设实验问题, 促进学生创新能力的发展
创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来, 这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段, 将多种教学方法进行优化组合, 用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外, 在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中, 也可以发展创造活动, 鼓励学生创造。
四、建立实验教学评价中的意识创新
教师对教学目标的完成情况进行评估, 为制订下一个目标做准备, 这是一个学科目标的结束。教师应该对学生学习过程进行总结, 学生掌握了什么, 超越了什么?谁做得最好?由教师和学生总结这个经验, 从而形成再创新能力, 这个环节是必不可少的。在以往的教学评价当中, 往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生, 在具有创新意识的教育教学过程中, 这个评价方法自然也应该有所改进, 而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力, 在实际操作时就应该努力避免死板、缺乏创造力的观点, 这也是我们努力的方向之一。
五、对我国中学物理实验教学中某些问题的反思
我国对中学物理实验已越来越重视, 新版物理课本中实验的比重已大大增加。但是应该看到, 我们国家在这方面的现状还是不容乐观的, 这集中表现在城乡中学在实验教学方面的极不平衡性和“应试教育”与“素质教育”观念的尖锐冲突。造成这种状况的原因是多方面的。特别是乡镇中学在我国的教育事业中占有很大的比重, 解决他们在物理实验教学方面的问题是亟应受到重视的。
实验教学是教学研究的永恒课题, 有许多问题仍等待我们去研究, 创新教育使学生学会学习, 实验教学能开发智力提高素质, 增加锻炼的机会, 也给我们培养大量的适应现代社会需要的人才提供一个可行的方式方法。
摘要:物理演示实验是物理教学重要的方法和手段, 加强演示实验教学, 不仅可提高物理教学效果, 还可提高学生的观察能力、思维能力、探索精神等实验素质, 并有助于培养学生的创造性学习能力。
关键词:实验,教学法,物理
参考文献
[1]物理开放实验教学初探董海鹏.王新练《科学时代》2010年第9期
让演示实验回归物理课堂 篇9
一、物理教学中实验的重要性
物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学。物理是依赖实验而存在的, 在教学中要让学生深刻领会物理知识的含义, 知道知识的来龙去脉, 让学生“知其然”, 更要“知其所以然”, 因此, 做好课堂演示实验以及学生分组实验是必不可少的。物理实验对理解和掌握物理概念和规律, 对物理知识的巩固和运用有着重要的作用。在平时的物理教学过程中, 必须确定以实验为基础, 用实验来激发学生的实验兴趣, 发挥学生参与教学的主动性和积极性, 培养学生操作实验、设计实验的实践能力和创造能力。平时备课组成员要加强实验教学的研究, 尽量把验证性实验改为探索性实验, 把演示实验改为边讲边实验, 通过挖掘教学内容的学术性, 有机地把课内探索延伸到课外。
二、课堂教学中实验如何操作
在课堂教学中, 教师是教学的主导, 学生是主体, 在做演示实验的时候突出学生的主体性尤为重要, 这就要求我们教师在课堂教学中做到以下几点。
1. 教师邀请学生共同参与实验, 培养亲和力
教师进行演示实验时如果邀请学生共同参与, 对于参与的学生及其他学生都会引起足够的兴趣。兴趣是最好的老师, 而且还有利于学生与教师的沟通, 培养教师的亲和力。众多的教学经验告诉我们:学生往往是首先喜欢你这个老师, 然后才会喜欢上你的课, 教师的个人魅力、亲和力对于引起学生学习兴趣也起着至关重要的作用。
2. 教师要留给学生充分的自主活动时间
一节课中, 学生的认识有一个发生、发展的过程, 学生的这个认识过程的发生发展是通过实践活动和思维活动来实现的。要做到让学生主动探究, 最基本的条件就是必须给学生足够的时间, 使学生能够充分自主地开展观察、实验、研讨等各种探求和应用知识的活动。如果学生很少甚至没有自主的活动时间, 就谈不上去主动探究, 也谈不上有教师的指导。对科学的探究有一个收集事实、整理事实、研究事实、得出结论的基本过程, 而在有的实验课中, 缺少其中某些环节或者开展得不够充分, 就是太突出教师的讲解、分析, 学生缺少自主活动时间的缘故;在有的实验课中实验后学生发言不积极, 原因就是他们进行观察实验的时间太少, 造成感性知识太少的缘故。
3. 教师要设计引导启发性的语言
在实验课教学中, 教师若能够运用启发性的语言去引导学生, 让学生自己去发现问题、解决问题, 就有利于激发学生主动探究的欲望和兴趣。
三、在物理教学中运用实验探索教学的效果
1. 师生关系密切, 提高了学习效果
以前的教学中, 因教法常以理论讲述为主, 同时又因学生基础差的关系, 经常感觉课堂气氛沉闷, 所以教师常埋怨学生想象力、理解力差, 把原因归结到学生身上, 而当我们把实验探究作为主要方法后, 师生情感更加亲密了, 学生学习物理的兴趣增强了, 一改以往被动学习的态度, 真正体会了学习物理的乐趣和意义, 学习水平有了较大提高。
2. 方法教育的显性化, 提高了学生的发展能力
因物理教材中的科学方法教育比较隐性, 学生由于未能注意学习而影响了知识的获取及应用。熟悉实验探究实现了方法的显性化, 使学生体验知识的产生发展, 领悟科学的研究过程, 培养了学生的发展性学力。
3. 促进了教师自身素质的提高
由于探究教学需要教师很强的实验能力, 并需要不断创新, 所以教学设计的过程要十分充分, 促使教师不断提高业务水平。
本人认为只有在物理教学中充分引入演示实验, 激发学生的好奇心, 激发学生学习兴趣, 激发学生对探究知识的渴望, 让学生积极参与到课堂中来, 让学生成为课堂的真正主人, 这样才算回归了物理教学的本源。
参考文献
浅论初中物理演示实验 篇10
一、实验教学的重要性
学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理实验教学还很缺乏,尤其是农村由于经费不足,实验器材不到位,物理实验教学无法正常开展。经济发达的国家非常重视物理实验教学和研究问题的方法,如日本初中物理的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成了以实验为中心的课堂体系。可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养的机会比我国的学生多得多,他们的学生的实验心理素质比我国的学生强很多。我国相关教育部门已经充分认识到这点,所以在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,再次强调了实验教学的重要地位,并且落到了实处,如国家花大力气为农村学校免费完成了实验室建设和“农村四配套工程”等。作为教师,我们更应该与时俱进,除了完成书本上的指定实验以外,还必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,寻找解决的方法,努力开发一些直观的演示实验,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。这样使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔更容易接受。例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅能培养学生对物理的学习兴趣,拓宽学生的视野,丰富他们的想象,而且能有效地提高他们观察能力、分析问题和解决问题的能力。
二、实验教学的思路
演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的,有的是思想认识上存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,认为实验内容简单,以前做过或曾看见别人做过;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。教师在课前要准备好与实验有关的全部仪器、材料,并在课前反复操作,达到熟练的程度,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数,并能及时排除。同时掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合,并且要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效率。例如在讲解蒸发吸热这一问题时,可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示更清晰、直观。此外要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。
许多物理知识是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,只有在特定的雨天后才能看到,平时看不到。在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,能使学生感到新奇,再引导让学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。这里学习的就不仅仅是色散的知识,更重要的是这种探索事实的根本方法———实验。
物理就是以实验为基础的学科,物理的定义、定理、规律、定律大都建立在大量的实验和实践活动中,所以我认为,实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品。经常用学生身边的物品做实验,如用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容,或者这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等,调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神。
总之,我们不应为做实验而做实验,做实验是为了学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。
三、实验教学的方法
1. 注重引导学生观察实验。
观察是实验的第一步,也是创新的前提。观察在生活中无处不在。
案例一:在演示凸透镜成像规律实验时,可先让学生细致观察,然后出示以下问题: (1) 本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察时光屏、透镜、火焰三者的位置关系如何? (2) 在光屏上会出现什么样的像? (3) 适当改变距离后像的大小有何特点?光屏上是否一直都有像,若没有是在什么情况下?为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力,应该在没有出示以上问题时就让学生自由观察。待观察一段时间后,再让学生回答以上问题。肯定有部分学生观察方法不当,可指导学生重新观察,这样做可以大大激发学生的求知欲,使学生掌握正确的观察方法,从而留下深刻的印象。
在观察中,要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,就应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出来,让学生按部就班。那样做实际上限制了学生的思维,不利于学生形成创新思维。
2. 要与学生紧密配合,培养学生的创新能力。
演示实验本来就是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,而且很多实验学生根本看不清,特别是后几排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响了学生实验心理素质的提高,也不利于其创新能力的培养。因此,不能把学生当做被动接收的容器。教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来。
演示实验时还要注意不仅要现象清楚,而且要面向全体学生。教师要想方设法增大演示实验的可见度。投影放大、机械放大、自制可见度大的仪器进行演示等都是常用的方法。甚至在实验操作中让学生积极参与,充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。如让学生上前来读数或动一动手。案例:在进行马德堡半球演示时,我先让两个“大力士”上来拉,不能将两个半球拉开;打开活塞,让空气进入半球中,再让两个力气最小的学生来拉,却很轻松地将两个半球分开了。两相对比,说明大气压强不仅存在,而且不小,给全体学生都留下了深刻的印象。
演示实验在教师指导下让学生参与,不仅让学生有展示实验技能的机会,而且能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时又可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。
3. 采用多种实验方法,活跃学生思维。
在帮助学生掌握实验原理的基础上,应允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在确定的目标下有全局观点善于妥协,在不同情况下善于应变,从而培养学生的应变能力,使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展。
4. 创设实验问题,促进学生创新能力的提高。
教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。例如,学习固体能传声的知识后,引导学生自制土电话。
四、实验教学评价中的意识创新
教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结:学生掌握了什么?超越了什么?谁做得最好?
在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价学生。在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力,这也是我们努力的方向之一。
演示实验与物理能力培养 篇11
实验现象明显直观
首先,实验的演示要安全、可靠、成功。演示实验是学生获取感性认识的重要源泉,它的成功与否,将直接影响到学生物理概念的形成及物理规律的建立。如果物理教师在演示过程中频繁地出现失误和差错,既造成教学时间的浪费,又会使得学生对实验及结论产生怀疑。因此,确保演示实验的成功就成为演示实验课的第一要义。教师在课前应该做好充分的准备,包括实验所需的仪器的选择,对仪器的性能的熟悉、实验的准确程度的了解、实验所需的时间的估计,还得要考虑教师的实验环境,并按照教学的程序进行多次试做,熟练掌握操作规程。
其次,要保证演示实验的现象明显、直观。演示实验是一人演示,多人观察,现象必须明显。如:为演示讲桌在力的作用下发生了形变,可将铁架台放到讲桌上,其上固定一支激光笔,激光束射在对面的墙上形成一个鲜红的光斑。稍微用力压一下讲桌,光斑就会发生明显的移动。为了使学生在感知基础上顺利地进行抽象思维活动,演示实验应力求仪器简单、过程明了,突出物理原理,排除非本质因素干扰,尽可能直观,少转弯抹角。
培育学生观察能力
观察能力是指准确、迅速、深入、全面地捕捉对象特征的能力,是学生进行科学探究的基础。演示实验最基本的过程就是教师的示范演示和学生的观察思考,学生只有做好了观察,才能充分发挥演示實验的功能和作用。
物理教师应该在演示实验中配合讲解,引导学生进行观察思考,培养学生的观察能力:在演示实验开始前,教师要根据实验的性质、内容进程及教学目标,帮助学生明确各种不同的观察目的,做好实验观察的准备。在演示实验过程中,教师不要急于进行解说,而是安排足够的时间让学生充分的观察实验、感知实践。设法创造条件,突出观察对象,排除次要因素干扰,使学生对观察对象产生高度的意识性。
重视分组验证实验
将部分规律课的演示实验改为学生分组验证性实验,让学生去动手、去观察、去思考、去体验,真正使学生成为“学习的主人”。在学生分组实验过程中,教师应注意发挥学生的主动性,使学生带着明确的实验目的检查、调整、正确使用所选择的实验器材,按实验操作规程进行实验操作,认真仔细地观察、准确读数并记录。教师通过巡视来发现学生实验中存在的问题,并对学生进行启发诱导,切忌包办代替。这样在整个教学过程中,不仅可以培养学生初步的观察、实验能力,还可以使学生在物理实验过程中获得成功的学习体验。
重视学生动手探究
近年来,有些省的理科试卷加强了对物理实验和探究能力的考察,如广东2010年物理卷中就涉及到两道实验探究性题目,分别考察实验探究过程方案的设计、数据的处理、过程的分析与评估。这给一些基本上不做探究性实验或全部实验采用教师演示的学校敲响了警钟。因此在教学过程中,增加学生探究性实验显得尤为重要。实验过程中的“设计”和“探究”应成为实验的重点,同时要增强师生的共同参与度,共同探究,共同领会物理研究的思想方法,体验探究学习的乐趣,享受主动参与和交流合作的愉快,有意识、有目的、有针对性地训练学生的实验动手能力和提升学生的思维品质。
浅谈物理演示实验的“包装” 篇12
一、问题的提出及“包装”的思路
如何有效地加强物理演示实验的教学作用呢?笔者通过长期的研究和思考, 提出一种思路, 即对演示实验本身做必要的“包装”。基于以下逻辑:教师之于学生, 恰如商家之于顾客, 演示实验即销售的商品。对于商品来说, 包装是十分重要的, 包装使商品的外在表现形式独具特色, 容易被顾客接受;同样, 对演示实验来说, “包装”使其外在表现形式具有极大的魅力, 一方面可能是因为包装带来的美感, 另一方面可能是因为包装使演示实验的本质得以“曲线表达”, 使学生的好奇心剧烈膨胀, 将教学中教师的“我要教”化为学生的“我要学”, 从而加强演示实验的教学作用。逻辑图见图1。
二、“包装”的具体方法及案例
1. 赋予物理演示实验以生活的实际含义
根据前苏联心理学家维果斯基的最近发展区理论, 教学应该紧贴学生的现有水平。尤其对新知识的教学, 教师应创设贴近学生生活实际的教学情境, 从而有效地教学。对于学生, 物理演示实验本身并没有多大“自然”的吸引力, 但学生的好奇心却具有超乎想象的“天然”能力。学生往往对自己身边熟悉的、有趣的事物或亲身经历的生活情境, 会产生不由自主的认知欲望。教师正好可以利用这一点, 对演示实验进行恰当的“包装”, 赋予实验现象以生活的内容, 将学生的生活实际与教学内容联系起来。此所谓有条件要联系, 没有条件, 创造条件也要联系。“包装”正是创造条件的一种手段。
【案例1】饮水鸟 (如图2所示)
饮水鸟是中国古代的一个科学玩具, 被人称为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。饮水鸟的主体是由玻璃制成, 它的身体是一根玻璃管, 管的上端是一个玻璃小球, 也就是鸟的头部, 管的下端有一个大球, 也就是鸟的尾部, 球内装有液体, 管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的, 架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴, 尾部粘有羽毛。为了让人不能看清鸟身体里的秘密, 它的身体被涂上了颜色。而它的神奇之处就是, 在鸟的面前放上一杯水, 鸟就会俯下身去, 把嘴浸到水里, “喝”了一口后, 又直立起来;然后好像是又渴了, 鸟直立一会儿又会俯下身去, 等到鸟嘴浸到水里, “喝”了一口, 又会直立起来。就这样, 它不停地点头喝水, 就仿佛是一台永动机。原理在这里不再详细说明了, 请有兴趣的读者自行查找有关资料。
这个玩具的原理中包含了气体压强、重心与力矩、毛细现象、热力学定律与能量守恒定律等物理内容。饮水鸟作为这些内容的讲授课的演示实验引入, 可以极大地引起学生的学习兴趣。饮水鸟的设计中, 将原本的实验现象 (一个杠杆在支架上左右上下运动) 赋予了一种实际生活的内涵, 即一只小鸟在上下点头;将从左端吸取液体的演示现象, 赋予了鸟上下点头, 正在喝水的意义。学生对这种具有实际生活含义的演示实验, 有天生的好奇心, 会产生强烈的求知欲, 可以使演示实验的效果更好, 教学作用更佳。
【案例2】蜡烛跷跷板实验 (如图3所示)
蜡烛跷跷板是用一根较硬的细金属丝穿过一根蜡烛 (将蜡烛的底端也削成和顶端一样) , 在蜡烛的两端放上做好的两个小纸人, 再用一根金属丝做成如图3所示的支架, 并放在水平桌面上, 然后将做好的蜡烛放到支架上, 通过各种方法将蜡烛调至水平, 如移动小纸人、点燃重的一端等。调平后, 即可开始演示实验, 将蜡烛两端几乎同时点燃。可以看到蜡烛两端在一上一下的运动, 就像两个小纸人在玩跷跷板似的。
此演示实验中, 包含了杠杆平衡原理的知识, 将一个简单的蜡烛两端一上一下的运动, 做了恰如其分的“包装”, 即在蜡烛两端放上了小纸人。这样就呈现出一个同学们生活中的游戏场景, 赋予了演示实验以学生喜闻乐见的内涵, 有效地增强了其教学作用。
2. 将演示实验做“奇”
学生对于新鲜的、没见过的、有悖常理的奇特事物有天生的好奇心, 利用好这一点, 我们可以“包装”演示实验的结果, 将其做得新奇, 同学们会非常感兴趣。
【案例3】魔法盒的演示实验 (如图4所示)
此魔法盒是一个正方体盒子, 其正面是一块透明玻璃, 其余各面均不透明, 顶部有一圆口, 并且在盒子里倾斜放置一块平面镜, 镜面朝向纸外。学生从正面观察, 教师将一枚硬币通过顶部的圆口放进盒子, 能够听到硬币落进去的碰撞声, 但却看不到硬币, 仿佛是硬币被魔法盒“吞”掉了。
此演示实验包含了平面镜成像的知识, 且实验结果被包装后非常的奇特, 与学生们预料的结果不同, 应该看到的却没有看到, 引起了学生学习新课程的兴趣, 增强了演示实验的教学作用。
3. 将演示实验做“险”
学生通常在危险的情况下, 注意力能够十分集中, 并且对此留下深刻的印象。教学过程中教师为了真正使学生与教学内容产生相互作用, 达到学生学习知识之目的, 教师可以创设一些看起来可能会产生危险, 但实际操作中并不会产生危险的实验情境, 以此来“包装”演示实验。
【案例4】单摆实验
教师在讲单摆有关知识时, 可以自己做一个比较大的单摆, 摆线可以长到两米多, 用一个较重的金属球做锤儿。在做实验时教师可以把金属球拉到自己的鼻子尖上, 靠在黑板前 (让学生知道自己无路可退) , 同时给学生说:“大家看好, 我松手后, 球会不会摆回来砸到我的鼻子?”即使有的学生认为不会, 但也会为老师捏把汗。教师也可以让学生来做, 这样的演示实验会使学生终生难忘, 同时有助于加强演示实验的教学作用。把演示器材做大, 是演示实验本身的要求———实验现象要清晰, 同时也是将实验做“险”的一个重要手段。
【案例5】失重的演示实验
在演示失重时, 教师可以用一个矿泉水瓶, 瓶盖上和瓶的下端侧面各扎一个孔, 先用大拇指按住瓶子侧面的孔, 将瓶子接满水, 盖好盖子。然后将大拇指松开, 会看到水从侧口里喷出, 教师装作差点弄湿自己的衣服, 然后赶紧按住侧口, 接着问学生:“假如使瓶子自由下落, 我们看看会有什么现象。”这时把侧口朝向自己, 松手。结果发现衣服却没有湿, 从而引出了失重的概念和有关知识。当然也可以让学生做, 演示实验效果会更好, 教学作用更佳。
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