魔术解密

王勇

摘 要： 物理实验是学生打开学习物理之门的钥匙。合理的物理实验设计首先符合任教学生的心理和认知特点。这样的设计能体现物理学习所要实现的目标。物理实验设计是提高物理教学质量的基础。组织和指导学生开展物理实验探究，对于提高学生学习物理的兴趣、开阔知识视野、培养创新能力及发挥他们的聪明才智等都很有益。

关键词： 学习兴趣 认知规律 实验设计 实验探究

一、一个线索贯穿整节课，保持学习兴趣

新课标下的中学物理实验教学，强调激发学生的学习兴趣，创设探究性的教学情境，充分调动学生的主动性，培养学生的探究能力和创新精神。物理课堂充分体现新课程的教育理念，就要求教师从学生的任教心理特点和认知规律出发，大胆运用创新教学方法，以全新的角度、全新的思维和模式完成工作。在苏科版九年级第十六章第五节《电磁感应现象》的教学设计中第一阶段魔术引入电磁感应。开始利用调换干电池分别让发光二极管发光，介绍发光二极管具有单向导电性，让学生知道发光二极管的颜色发生变化时，电路中的电流就发生改变，为下面利用魔术箱探究感应电流做好铺垫。魔术表演激发学生好奇心，没有电池也能使二极管发光，魔术揭秘，揭示魔术的主要元件磁铁、线圈引入课题电磁感应现象。请学生上来利用相同的元件表演，引出探究感应电流产生条件的问题。由产生感应电流条件过渡到感应电流方向的影响因素时利用和学生玩判断什么灯亮的游戏过渡到感应电流的方向在发生变化，进而提出感应电流方向与哪些因素有关。在游戏过程中不断揭秘发现影响感应电流方向的可能因素，为猜想及实验设计奠定基础。初中生好奇、乐于接受新事物的特点为创新教育的开展提供了沃土。而物理学科，物理实验为培养创新精神提供了最佳环境，优化了物理实验设计。在这节可中设计以魔术箱引入课题；师生的游戏互动，不断解密将探究电磁感应的教学目标渗透其中。教师应成为勇于进取、善于创新的模范，教具的创造、实验的新颖设计，对学生都有很强的感染力，会不知不觉在学生心里播下创造的种子。

二、设计符合学生认知规律的实验探究过程

演示实验以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。尽可能地将演示性实验转变为探究性实验，学生可以在自己探索物理规律的实验过程中把动手与动脑结合起来，锻炼并培养自己的创新意识。这就需要教师对实验进行创新设计，包括教具的改进，实验过程的安排，问题的设置及解决的办法，等等。这种创新设计对学生将是一种很好的示范，对学生创新能力的培养将起到潜移默化的作用。《电磁感应现象》教学过程中设计了探究感应电流产生的条件。在魔术解密引入产生感应电流元件时，利用如图所示中的元件进行分组实验，让学生自己探索如何产生感应电流。在探究一段时间后共同来交流，产生感应电流是如何操作的，没有产生感应电流又是如何操作的。在实际尝试过程中交流总结出探究产生感应电流的方法。交流得到方法以后在利用大家的方法共同研究产生感应电流的条件。

在日常教学过程中我们强调规律本身的结论，忽视学生认识事物和规律的过程。这样让学生“玩”器材—交流经验—用器材探究。虽然用了两次实验器材，但是每一次使用都是学生能力和思维提升的一个过程。

三、合理设计实验化难为简

在做实验之前，教师要研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、理解困难，并结合教学实际，研究解决的方法，努力开发一些直观的演示展现给学生，这就是演示实验，演示实验能使学生获得感性认识，也能培养学生的观察能力和思维能力，激发学生的兴趣，同时对培养学生的实验操作能力有一定的示范作用。在《电磁感应现象》中导体切割磁感线是本节课的难点。磁感线本身就是为了研究磁场而引入磁场而想的曲线。对于导体的运动和磁感线的关系，如果在空间建立这样一个具体的运动模型，让学生有一个直观的感觉，则对理解这一难点很有帮助。在本节课的设计中利用泡沫板制作了一个很大的U型磁铁模型。内部用芹菜模拟磁感线，用长的水果刀作为导体棒，让学生演示自己在“玩”的过程中导体棒是如何运动产生感应电流的，此时导体棒对芹菜作用的效果是什么；导体棒如何运动没有产生感应电流，那么导体棒对芹菜的作用效果又是什么。让学生在脑海里建立这样导体切割磁感线的初步模型。在演示过程中可以进一步探究导体切割磁感线的各种运动情况，还有切割时导体和磁体的相对运动情况在这里也可以模拟演示。

四、联系实际，应用模型的设计让学生爱上物理

通过开发一些联系生活实际的应用型实验，可使学生亲身感受到物理实验的实用价值，而不会让学生学习和生活是相分离的。在电磁感应现象应用的教学过程中制作了风力发电模型如图：学生直观地看到线圈和磁体及线圈在磁体中的运动。通过外面连接的电流计的摆动能过判断有电流通过，同时可以判断出电流方向的改变。自制电古筝，用一根长80厘米的铜丝绷紧固定在长木板上，下方放一长条形强磁体，铜线两端连接音频线再连接音响。拨动铜线音响中就可以发出声音，课堂上请学生上台演奏，学生的热情高涨，深深爱上学习物理，学生学习的主动性充分调动起来。

在日常教学物理中，教师合理地设计物理实验，启迪学生思维，将复杂、抽象的思维过程转化为简单、直观的思维过程，加深对物理现象、物理规律的理解，培养学生用实验探究问题的意识，提高学生的探究问题能力和创新能力。让物理实验成为学生打开物理大门的钥匙，让学生爱上物理。

参考文献：

[1]王棣生.中学物理创新教法——实验改革指导.

[2]刘建民.深化实验教学改革培养创新人才的思考与实践[J].实验技术与管理.