《旋转液体实验》的改进及思考

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  一、物理实验改进
  物理是一门以实验、观察为基础,重理论,重应用的自然学科。它独有的教材特点正是培养学生创新能力的一块好天地。作为物理教师可以多范围、多渠道地去开发、启迪学生,实验教学更应成为培养学生创新能力的主战场。教学中,应从每一堂物理课入手,大胆地改变教学观念,更新课堂管理方法,多做创新性实验,让学生自主获取知识。
  高中物理选修3-1中《磁场对通电导线的作用力》一节中的做一做实验,是将一个装有导电液体的圆形玻璃皿放在磁场中,在玻璃皿的中心和内壁分别接有电源的正负极,这样就会观察到液体旋转起来,以此来感知安培力并验证左手定则。本人认为该实验设计得很好,完全可以在课堂上进行分组实验,可以让学生自己动手去感知安培力的存在,是打造高效课堂的好实例。但是同时也暴露出一些弊端:
  1.课堂上,如果现配导电液体,一是学生掌握不好液体浓度,二是时间不允许。如果教师事先配好导电液体,又没有让学生真正地得到锻炼。
  2.上课时,液体放在课桌上,存在一些隐患,一旦洒出,则会扰乱课堂。
  经过多次教学实践,笔者认为可对实验进行一些改进:
  图1
  [工具]电池,钕铁硼强磁铁,铁钉,铜导线。
  [操作]如图1所示,在铁钉的下方吸上磁铁,上方吸在电池的负极上,
  用一根细导线连接电池的正极和磁铁的侧壁,会发现磁铁和铁钉
  一起飞速旋转起来。
  [注意事项]由于电池短路有损电池的使用寿命,这就要求:
  1.使用较细的铜丝做导线,这样电阻会大很多。
  2.一定要瞬间接触,这样不会对电池造成很大伤害。
  3.做完实验后,磁铁不要随意乱放,由于磁性很强,所以对有
  些电磁产品有影响。
  [原理]磁场对电流有安培力的作用
  [优点]1.实验器材简单,准备起来方便,并且价格便宜。
  2.变液体旋转为固体旋转,简单方便,易操作。
  3.由于铁钉的尖端与电池负极接触,这样大大减小了摩擦。现象明显,更能激起学生对电磁部分的学习兴趣。
  该实验改进后对比性很强,真正使学生感受到了安培力的存在,并且可以验证左手定
  则。作为一名物理教师,改进是永无止境的,只要我们本着科学的态度,针对教学中遇到的每一个问题,积极思考,勇于创新,一定能更上一层楼。
  二、改进物理实验后的反思
  实验可以在集中的时间内,让学生去体验、感受和分析一部分物理现象和规律。实验是从感性到理性的认识过程,是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程。实验既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。
  1.用创新性实验创设出较真实的、突出主体的物理环境,使学生有效地掌握物理知识。
  创新性实验是经过精心设计的,所观察事件的发展都在设定的物理环境中,不易受外界干扰。学生在这种环境中,通过观察、测量,获得直观的感性知识,通过简捷的思维活动建立概念、总结规律,掌握物理知识,使学习的效率得到提高。
  2.创新性实验可培养学生多方面的能力。
  通过对创新性实验原理的理解,及亲自动手操作,并对实验现象或数据进行分析综合,可以培养学生的多种能力。通过实验器材的组装和操作,能初步训练学生使用简单的工具和仪器的能力;通过实验信息的获取,能培养学生精细敏锐的感知与观察能力;通过对创新性实验原理的分析,能培养学生的想象能力、设计能力和推理能力;对实验数据的分析、综合,能培养学生概括、抽象的逻辑推理能力;实验中的操作和讨论交流可培养学生的组织和表达能力。
  总之,中学物理教学的“创新性实验”,可以发掘学生的“自我求知意识”,“自我动手能力”和“内在潜力”。在“创新性实验”课堂上,教师的“主导”作用主要体现在:创设学生求知问难,探索未知以及大胆设想的组织引导上,教师可以根据学生的总结提问,将学生一步一步地引向“发问——设想——探索——创新”的情境中。这样能使学生“想做”、“会做”物理实验,提高教学效果,而且将素质教育真正地引入了课堂,无疑是培养学生创新能力的一条捷径。
  
  (责任编辑 易志毅)
  
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