利用强磁铁和磁性黑板改进和创新演示实验初探公开课.docx

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1、利用强磁铁和磁性黑板改进和创新演示实验初探摘 要：当前物理课堂演示实验教学中存在着实验操作不方便、实验可见度低和趣味性 不足等问题，利用强磁铁和磁性黑板的特性，搭建全新的实验平台，对原有的演示实验进行 改进和创新方面进行了探索与实践，收到了良好的教学效果。关键词：强磁铁磁性黑板演示实验一、改进和创新演示实验的必要性在听本校一位教师开设“欧姆定律”这节课时感触很深。教师的新课引入，重难点的把 握、教学环节设计以及与师生互动等方面做得都比较到位，但是在处理“小灯泡伏安特性曲讲台桌上进行实验演示的，虽然借助了摄像头，但是坐在教室后面的学生很难看清楚实验现象,实验演示效果不尽I如人意。教师在课堂上如何

2、有效地进行实验演示是困扰很叩g多物理教师的-个难点问题。由于教室的布局以及物理学一,喜蜀冷科特点，不少教师对演示实验存在着畏难情绪，因此常用视频、动画甚至黑板实验来代替演 示实验。这些与新课程理念背道而驰的情况的出现有其主观因素，但也不能否认客观原因， 比如实验仪器陈旧老化，器材不够轻巧、方便，实验操作繁琐、复杂，实验的可见度不高等。 如果能够对一些传统的实验器材加以改进和创新，设计出一些方便教师演示的实验，这个棘 手问题不就迎刃而解了吗！二、改进和创新演示实验的可行性1 .从实验器材上分析可行性当前中学教室基本上都配备了由铁磁性材料制造的磁性黑板，能够吸附磁铁。现在市场 上有一种铉铁硼磁铁，

3、俗称“磁王”，其磁性非常强，比普通磁铁的磁场强度高出近百倍, 利用它可以把一些实验器材吸在黑板上进行实验演示，能把实验过程细致清晰地展现出来， 是实现演示实验教学功能的一个较好载体。2 .从实验资源上分析可行性人教版普通高中物理必修1、必修2、选修3 1、选修32和选修34这5本主要教 材中出现的演示实验（包括做一做）总数约为72个，其中 星吉平面涉及竖直平面的有34个，占47%,非竖直平面的有38个，占占53%,如图1所示。力学和电学是高中物理的两块主干I内容，仔细分析力学和电学中的演示实验，涉及到竖直平 面的实验有一半左右，所以高中物理课堂教学中有很多的 实验资源可以利用强磁铁和磁性黑板来

4、改进和创新，从而 提高实验效率。三、利用强磁铁和磁性黑板改进和创新演示实验1 .从提高实验操作便利性的角度来改进和创新实验设计麦克斯韦说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比。演示实验是在课堂 上展示的，演示时间受到一定限制，所以结构简单、轻巧的实验装置就会更方便，更受到青 睐。演示实验的操作要简单明了，省时省力，操作过程不能太过繁琐，否则不但会影响教师 的教学进程，还会分散学生的注意力。【案例片段1】探究求合力的方法原有方案：所需的实验器材：1 .铁架台；2.滑轮3个；3.钩码若干；4.细绳套；5. 橡皮条；6.木板。实验过程：1.在木板上恰当位置安装3个滑轮。2.调整两细绳方向，

5、两 端分别挂3个钩码和4个钩码，画出力的图示，然后画出一根细绳挂5个钩码的力的图示。 3.连接合力与两个分力的箭头端。图2图3改进后的实验设计：所需的实验器材：1 ,强磁铁；2.细绳套；3.弹簧秤。实验过程： 1.在黑板上用钱磁铁固定橡皮条。2.先用两个弹簧秤把结点拉到0点，再用一个弹簧秤把 结点拉到0点，画出两分力与合力的图示。3.连接合力与两个分力的箭头端。【案例评析】改进后的实验设计与原有方案相比有明显的优势，首先，器材大为简化， 便于教师携带。其次，操作过程更方便，操作空间更大，可以直接在黑板上画出平行四边形。 第三，可以方便地改变不同角度进行多次实验，更具普遍性。总之，比较省时省力。

6、2 .从提高实验可见度的角度来改进和创新实验设计对于演示实验的作用可以用一句话来概括，即“千言万语说不清，一看实验就分明二 这就需要演示实验有明显的可见度，否则将无法发挥应有的作用，使整堂课的教学效果受到 影响。教师要想方设法改进实验仪器和实验手段，增大演示实验的可见度，这样才能达到 演示实验的目的。利用强磁铁和磁性黑板，在黑板这个新平台上操作实验，就能够达到上述 目的【案例片段2】电路实物连接原有方案：教师课前在电脑PPT上做好仪器的图片，课堂上在大屏幕上展示图片，利用PPT中的墨迹功能现场进行连线，把仪器图片进行变动，再次连线。然后在讲台上进行实 物连接，为了提高演示效果，利用实物投影仪或

7、摄像头进行拍摄放大。图4图5改进后的实验设计：所需器材：电压表、电流表、开关、干电池、滑动变阻器、定值 电阻、小灯泡、导线和强磁铁若干。实验过程：1 .课前把强磁铁固定在仪器上。2.课堂上把 仪器吸附在黑板上。3.先用粉笔连线，再用导线连线。4,改变仪器位置，重复第3步骤。【案例评析】原有方案以水平放置的讲台为实验平台，显然不利于演示效果，虽然利用 了实物投影仪和摄像头等辅助设备，但是实验的可见度不会太好。改进后的实验设计充分利 用了强磁铁和磁性黑板的特点，把器材从讲台搬到了黑板，搭建了一个全新的平台，展现了 一个全方位的视角，可以充分发挥实验的演示效果，提高课堂效率。3 .从提高实验趣味性的

8、角度来改进和创新实验设计在学校开设的各门课程中，物理是公认的难教、难学的科目，要学好物理，就要付出艰 苦的脑力劳动。如果学生没有学习物理的兴趣和探索自然规律的欲望，要学好物理是不可能 的。因此，我们设计的演示实验趣味性要强，要引人入胜，新颖别致、生动有趣、富有启发 性，这样才能引起学生强烈的好奇心和浓厚的学习兴趣，激起学生强烈的求知欲望，给学生 留下极为深刻的印象。这样的实验设计才能真正达到演示实验的效果，激发学生的学习动机。【案例片段3】探究平抛运动的规律原有方案：首先，用FLASH动画进行动态模拟，其次用平抛运动实验仪进行实验验证: 两钢球放在轨道上，手持该装置，使两钢球位于同一高度。迅速

9、拨动按钮，轨道在弹簧拉力 作用下快速旋转，左边钢球受力向前做平抛运动，右边钢球由于惯性，原地下落做自由落体 运动。观察（听落地声音）两球是否同时下落。改进后的实验设计：探究竖直方向的运动规律：首先，用强磁铁把轨道吸附在磁性黑板上，玻璃小球a 放在轨道末端。a球上方固定光电传感器，b球吸附在电磁铁上。其次，从轨道上某一高度 释放a球，触发光电传感器，让b球同时下落，a、b两球在空中相碰。最后，用数码相机 进行拍摄，展示相碰过程。探究水平方向的运动规律：首先，用强磁铁把两个相同轨道吸附在磁性黑板上，水 平端对齐。把钢球a、钢球b放在同一高度并用电磁铁吸住。其次，开关断开，两小球在水 平轨道某处相碰

10、。最后，用数码相机进行拍摄，展示相碰过程。图6图7【案例评析】原方案所用器材结构简单，使用方便，演示效果较好，但是对学生缺乏一 定的趣味性和吸引力，改进后的实验设计不但可以实现两球同时落地，而且可以使两球在空 中相碰，同时还能验证平抛运动水平方向的运动规律。对实验过程进行摄像，再逐帧播放实 验视频，能够非常清晰的展现碰撞过程。这样学生内心强烈的好奇心和探究欲望就能够充分 激发出来，使学生的注意力高度集中，提高课堂效率。四、结语我们物理教师要真正重视实验教学，真正落实学生的主体地位，必须把物理演示实验的 操作、改进和创新列为实验教学中的一个重要内容，具体落实到教学措施和各个环节中，努 力促进学生物理实验和科学探究能力的提高。利用强磁铁和磁性黑板的特性，搭建一个全新 的物理实验平台，可以发挥演示实验的最大优势，满足学生和教师的迫切需求。限于文章篇 幅，除了本文所涉及到的实验以外，还有许多实验能够借助强磁铁和磁性黑板进行改进和创 新，比如自由落体运动、单摆、机械能守恒定律、圆周运动等，只要我们用心去观察、有心 去留意、决心去实践，就一定能够设计出更多更好的演示实验来服务于课堂教学。参考文献：1廖强.中学物理课堂中演示实验有效教学研究DL南昌：江西师范大学，201221胡韩荣.高中物理教学中演示实验的作用J.物理教师，2010 (4)