浅谈实验在教学中的作用

2020-11-26 04:12邱燕烨江苏省苏州市吴中区临湖第一中学
数码世界 2020年5期
关键词:电动机线圈磁场

邱燕烨 江苏省苏州市吴中区临湖第一中学

物理学是以实验为基础的科学,实验是进行科学探究的重要方式。利用实验来教学,既能激发学生的学习兴趣,引导学生积极主动的参与学习过程,在这过程中将热爱科学、尊重事实的精神渗透给学生,并锻炼学生的观察、合作、动手和创新能力。

一、利用新颖的实验引入,激发兴趣

例如在九年级下册,电磁转换这一章,内容很抽象,磁场看不见、摸不着,到了学习《磁场对电流的作用 电动机》这一节,电流又是看不见的,对于学生而言就更加抽象了,而且本节内容侧重于原理性的知识更多,较为单调,所以对于学生来讲这是一个学习过程中的难点。在平时课程中要讲清这个知识点是很考验一个教师的基本功的,其次,学生理解有了困难之后,如果又没有能够吸引他注意力的环节,很容易让学生产生挫败感,以至于放弃探究。

所以在本课题引入时,我利用了一个对于学生而言较为新颖的实验——电磁火车。

用较粗的铜线绕成“隧道”,“隧道”的内径要比电池外径稍大些,将强磁体吸在电池两极(注意磁极要同名磁极相对,即中间如果没有电池,两边的磁铁会相互排斥)。

在磁场力的作用下,电池小车就能沿着“隧道”跑起来了。如果将“隧道”两头对接,小车就能不断来回跑动了。

本实验的具体原理不需要学生掌握,本实验的目的在于希望能利用这个学生没有见过的现象,来牢牢抓住学生的注意力。在课堂上学生看到如此简易的元件制成的小车真的跑起来了,都觉得不可思议!这时再从生活中同学们熟悉的玩具中的电动机来引入,因为学生产生了兴趣就会积极主动的去学习,才能激发他们的求知欲。正所谓磨刀不误砍柴工,一个好的课程引入能让老师事半功倍。连著名物理学家杨振宁都曾经说过:成功的真正秘诀是兴趣。

二、在教学过程中感受实验的乐趣,亲身体验结论的得出

1.要探究电动机的原理,对学生而言太复杂了,首先要探究磁场对通电直导线的作用,再过渡到对通电线圈的作用,这样能分散教学的难点,让学生易于理解和接受。所以在课程安排中,下一个环节就是让学生跟着课本,观察磁场对通电直导线的作用了。

如果直接将结论告诉学生,或者只是按书本做一组演示实验,就要求学生记住一个这么抽象的概念与结论,在心理上,学生必定会产生一定的排斥。但是亲身经历实验、由学生自己总结出来的结论,一定能让学生记忆深刻!

给学生提供一个用导线连接并自由悬挂起来的直导体,并置于磁场中。利用悬挂着的导体,效果比以前导体放在水平轨道上效果好,导体无需克服摩擦力,转动非常明显,便于学生操作与观察。

2.有了磁场对通电直导线有力的作用这一知识作为铺垫,对探究磁场对通电线圈的作用就轻松了不少,这样的安排由简入深,也符合初中生的认知特点。

在此环节中,利用两端绝缘漆全部刮去的线圈,放入磁场做演示实验,而不是对着书本将实验、背结论,而是让学生亲身观察线圈的转动,虽然不是每个学生都动手实验,但亲眼看见的实验现象,对学生而言也是印象深刻的。而且此实验,学生一定会认为线圈连续转动起来,但实验现象却是线圈来回摆动,最终停止,与学生的固有知识相冲突、猜想与实验现象截然不同,也引起了学生的好奇,激发他们想探究这一问题的欲望。

为了解释这一现象,就要分析通电线圈在磁场中,处于不同位置时的受力情况,在分析中发现线圈最终静止在平衡位置。让学生明白,在电动机中如果没有换向器,是不能连续转动的。而为了解决这一问题,就要引入换向器了。这样的安排,不仅考虑了它们之间在知识上的联系,而且还考虑到了学生的认知水平与认知规律,力求由浅入深、循序渐进,这样才能克服这一章节中的难点。

三、借用趣味实验,锻炼学生的动手能力、创新能力

新课进行到第二部分,容量很大,不少学生对于电动机的概念、工作原理有了一定的了解了,但是经过对通电线圈受力分析的过程,内容较多、较难,从心理学上来说,学生的兴趣开始慢慢减弱,主动参与的积极性也降低了,这时又需要能调动学生情绪的环节了,所以在这里安排了学生进行简易电动机的DIY 制作。将强磁吸在电池一端,导线绕成各种自己喜欢的形状,一端连接在电池正极、一端连接在电池负极,如此就能制成最简易的电动机了。

课堂上给学生准备了铜导线、强磁体、干电池,利用多媒体展示简易电动机的制作视频,让学生根据视频中的方法,自己也动手做一个。顿时气氛就活跃了,看完视频学生纷纷开始动手,速度快的5 分钟内就能完成,速度慢的小组则在课后完成,这也算是将物理课延伸到课外的一种形式了。

四、对物理教学的一些思考

“一首诗应该始于欢乐终于智慧。”这句话对于物理教学同样适用。“始于欢乐”,初二上学期的物理教材中,有大量的、具体的、有趣的物理现象,内容充满了吸引力,使人流连忘返,教材这样安排我想就是为了激发学生学习物理的兴趣和热情。然而在实际的教学中,随着课程难度的增加,如果还是以传统的教学方式,甚至是讲实验、背结论的方式,必定会使课堂气氛越来越沉闷,也会使学生的热情和兴趣会与日消退。“终于智慧”,通过实验活动,使学生习得知识和技能的同时,体验到探究的乐趣,亲历概念、结论的建立过程,这样得到的知识,学生一定理解的更深刻。

物理学本就是以实验为基础的科学,利用实验来教学,既能激发学生的学习兴趣,引导学生积极主动的参与学习过程,在这过程中将热爱科学、尊重事实的精神渗透给学生,也锻炼了学生的观察、合作、动手和创新能力。

虽然学生实验可能会耗费不少课堂时间,但其实这样的课堂最终还是能提高课堂效率的。所以在今后的教学中,我们应该注重物理实验,正确的认识它、对待它,在实验中力求寓教于乐。

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