“互感与自感”教学中实验的几点改进与创新.docVIP

“互感与自感”教学中实验的几点改进与创新 　　人教版高中物理选修3-2中，“互感与自感”一节的教学中，有几个传统的演示实验，这些演示实验让学生理解相关的知识起到了相应的辅助作用.怎么样能够使这些传统实验的实验现象更加明显，学生能够深度参与？怎么样改进或创新一些实验，将日常生活中的用品以及当前的高科技产品与物理实验室中的仪器相结合，使得学生在领略高科技魅力的同时享受到物理实验带来的美？我们针对这些问题，可以作以下几点尝试. 　　1实验与生活实际相结合，巧妙引入课题 　　我们认为，如果有一个非常有趣的、与学生生活实际紧密相连的演示实验来引入物理课题，则这节课就成功了一半，学生会带着这种兴趣和好奇去探究相关的知识. 　　“互感与自感”一节的传统教学中，通常是用实验室的变压器来引入互感的相关课题.本文则设计了以下实验进行引导.如图1所示，授课者在数码播放器（或者移动电话）中事先录制了教师自己演唱的一首流行的歌曲，播放器的音频输出端与实验室中的原线圈相连，而副线圈则与扬声器相连.当播放器播放时，与之并不直接相连的扬声器中发出了歌曲的声音.当教师不断的改变原、副线圈之间的距离或者缓慢抽出原线圈中的铁芯，扬声器中声音的强弱则发生相应的变化. 　　就在学生饶有兴致地欣赏老师的歌声，并惊奇于这种现象的同时，教师适时地提出相关的问题.为什么扬声器与播放器并没有直接相连，却有歌声出来呢？ 　　为什么慢慢拔出铁芯时，扬声器中的声音却越来越弱呢？ 　　在此实验中，原副线圈是物理实验室中常见的实验仪器，而数码播放器是学生日常生活中常见的一种音乐存储和播放设备.有机地将这两种物品整合成为一个演示实验来引入课题，应该说还是能够激发起学生强烈兴趣的. 　　2人人参与实验，切身体验触电的感觉，强化实验与平常认知的冲突 　　一个物理实验，如果能够让更多的学生参与其中，能够对学生的各种感官（如视觉、听觉、触觉等）产生强烈的刺激作用，同时与学生平常的认知产生一定的冲突，那么这个实验就是一个成功的实验，也是一个高效的实验，对于激发学生的兴趣、探究未知的世界才有足够的驱动力. 　　在讲授自感现象时，教师利用自感线圈、2节干电池、开关等器材，让学生体验“高压触电”的感觉. 　　教学过程如下： 　　教师问：同学们知道安全电压是多少吗？ 　　学生答：36 V以下. 　　教师问：两节干电池串联起来的电压是多少呀？ 　　学生答：3 V. 　　教师问：大家想不想利用2节干电池体验一下高压触电的感觉呀？ 　　学生答：想（也有些学生回答：害怕） 　　然后让学生相互手拉手组成一个串联电路，并接成如图所示的电路.当教师提醒学生将准备闭合开关时，学生感觉到既紧张又好奇.当开关真的闭合后，学生并没有什么异样的感觉.就在学生都处于放松状态时，教师宣布要断开开关.在断开开关的一瞬间，全班学生都尖叫着跳了起来，场面十分震撼.在这样一个人人参与、效果十分明显的实验中，教师适时的提出两个问题让学生思考. 　　问题1：为什么凭两节干电池就能使人有触电的感觉呢？ 　　问题2：为什么开关闭合的时候，同学们没有感觉，却在断开开关的一瞬间有强烈的感觉呢？ 　　这个实验的结果与学生平常的认知产生了强烈的冲突.学生的平常的认知中有两点：（1）两节干电池应该是不会有触电的感觉的；（2）断开开关的时候，应该是比较安全的，而实验的结果制造了这样的冲突效果，再加上全班同学参与，实验场面的震撼，无疑对学生的感觉器官以及神经系统产生强烈的刺激. 　　3改进实验装置，展现“看得见”的电流方向，抽象问题形象化 　　在物理实验中，如何将抽象问题具体化、形象化，是教师需要关注的一个方面.众所周知，电流的方向是为了方便研究问题而人为规定的，是一个比较抽象的问题.在如图3（a）所示的“断电自感”实验中，断电前后瞬间，小灯泡A中电流的方向发生了变化，而电流的方向是没有办法通过小灯泡直接体现的.如果教师仅仅通过理论分析来说明电流方向的改变，那么对于学生并没有很强的说服力. 　　我们尝试着用一个红色发光二极管、一个绿色发光二极管代替电路中的小灯泡，按如图3（b）所示的方式接入电路，并在实验演示板上标上对应的二极管的正向导通方向.当开关闭合后，观察到红色发光二极管发光；当断开开关的瞬间，观察到绿色发光二极管闪亮一下.通过这样的实验设计，利用二极管的单向导通性直观地演示电路中电流方向的改变. 　　4巧妙对比实验，体验延迟效果，突出科学探究能力的培养 　　有些老师在授课过程中，往往只注重知识的传授，忽视了科学探究思想的教育.若干年后，学生依然能够真正记得并在实践中得到应用的，并不一定是当初传授的知识，而是在潜移默化之中传授给他的科学探究的思维方式. 　　在演示“通电自感”实验时，一些老师就直接演示如图