中学物理优秀获奖论文使用实物投影仪进行高效展示物理实验

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中学物理优秀获奖论文使用实物投影仪进行高效展示物理实验
【摘要】妙用实物投影仪可以提高课堂教学效率，放大物理实验效果。教者并不满足于现状，而是以实物投影仪为平台，巧妙地改进物理实验，创设物理实验，成功地用相声、魔术的形式演示物理实验，进一步激发了学生的学习兴趣。使学生能正确地认识物理现象的关键特征，获得正确的表象，获得生动的感性知识，以激发、激活学生的灵感火花。
【关键词】
实物投影仪；寓实验与相声；寓实验与魔术；使用实物投影仪进行高效展示；
【论文创新点】
本文的论述拓宽了实物投影仪的作用和使用效率；创设了实验“验证输电线路的损耗”；改进了实验“验证液体分子之间存在着空隙”，“验证分子之间存在着引力”；寓实验与相声、  寓实验与魔术，极大的激发了学生的学习兴趣。
【正文】
物理现象是一种真实的、鲜活的、生动的自然现象，能引起学生的好奇心、激发学生的学习兴趣、使学生正确认识现象的关键特征，获得正确的表象，获得生动的感性知识。物理实验成就了物理学概念的确立， 物理学规律的发现。而课堂上的物理实验是教师有目的地利用仪器设备， 人为控制和模拟一些相近或相似的物理现象，排除干扰，抓住本质帮助学生探究物理概念、物理规律。从而让学生更好的理解、掌握物理概念和物理规律。但一些物理实验由于器材和条件所限，实验的可见度较小，须近距离观察实验现象。但是在我们的中学课堂上，限于时间和空间，常常是前面的几个学生看门道，中间及后面的大部分学生因看不清实验现象，听热闹。这就失去了物理实验的意义。例如：普通高中物理选修 3-1 § 1.2 《库仑定律》（人教版第五页）这课的演示实验“探究影响电荷间相互作用力的因素”（图1），这个实验中系在丝线上的小球在我们学校是没有器材的，我通过试验，可用市面上出售的香包上的空心小铃铛（直径为5mm以下）代替小球来做实验，现象很明显。但是直径为5mm以下的空心小球和细丝线对中、后排的学生是看不清的，则丝线的偏角大多数学生更是看不到的，这还考虑不到那些相当数量的近视眼是否能看见。
另外高中阶段物理教学任务重，课时容量大，学生展示质疑时因是初次接触新知识，阅读、探究、板书、讲述这些过程相对教师来说用时较长；学生的辨析、讨论常会偏离重点，这就会浪费时间。因此我的课常常完不成教学任务，得常常补课。面对这些，我非常无奈。
2009年我们学校在各教室安装了实物投影仪，我通过学习以后，上课必用，因为实物投影仪彻底解决了我的上述难题。课堂上，实物投影仪成了我的的左膀右臂。
一、 用实物投影仪放大实验效果
我借助实物投影仪的放大作用放大一些微小的、不易观察的实验现象。例如前面所说的演示实验“探究影响电荷间相互作用力的因素”，可将仪器放置在实物投影仪上，让摄像头垂直对着丝线偏角所在的平面，进行实验演示，就能使每个学生通过银幕非常清晰地观察到用常规手段观察不清楚甚至观察不到的实验现象。
例二：普通高中物理选修 3-2 § 5.5 《电能的输送》（人教版第45页）这节课我设计了这样的实验：
验证输电线路的损耗
【实验电路图】（如图2）
【实验器材】灯泡:2.5V ， 0.3A ，   4个（两个备用）；小灯座2个；普通学生电源（电压2～10 V可调）一台；导线:普通家用绝缘护套线（双股），线的直径0.5mm以下，甲的线长0.5m，乙的线长100m.
【注意事项】
要把联结好的小灯泡放在实物投影仪的摄像头下，适当放大，使学生在银幕上能看清小灯泡的亮度变化情况。
【演示过程】

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由教师辅导两个学生边说相声边完成。
【相声】
这灯咋不亮啊?
（课前先把学生电源调压开关置于2v档位，甲的灯泡接在交流输出端,通电使灯亮，并让甲坐在灯前看书）
乙: （走到甲跟前）  呀…… 你们家有电！ 可我们家咋没有啊？害的我连作业都没法做,把你家的电借我用用，行吗？     
甲:可没那么长的电线,咋过去呀?
乙:我们家有,你看！
甲:那好,我帮你!
乙:谢谢!
甲:我接好了。
乙:你接在哪儿,我的灯咋不亮啊?
甲:我就并联在我所用的灯线的接头上,可能是你的线有问题吧?
乙:不可能!这线是新的!
甲:那我检查电线,你检查接头灯泡，查查看。（两人须用心检查，查完后）
甲、乙：(合)啊？线和接头都没问题啊！
甲、乙（合，面向老师）：老师，这灯咋不亮啊？
师：这灯咋不亮啊？同学们，谁能说说看！没人说话，那先请大家阅读3-2§5.5《电能的输送》这篇课文，看谁先找到答案…
例三：普通高中物理选修 3-3 § 7.3 《分子间的作用力》（人教版第8页）这节课中的两个演示实验，①验证液体分子之间存在着空隙，②验证分子之间存在着引力。
关于“①验证液体分子之间存在着空隙”的实验在操作时，一般都要在酒精和水中滴点红墨水，以便于学生观察，否则学生看不清玻璃管内的酒精或水的液面。但这样做，最后的混合溶液就是酒精、水、红墨水三种物质，即至少有三种分子。有些学生会问，红颜色的是红墨水吗？这不会是发生化学反应了吧？为消除学生的这种想法，我没在水和酒精中滴入红墨水，而是在操作时把仪器放在实物投影仪的摄像头下，放大水或酒精在玻璃管中的加注情形，每个学生通过银幕都能观察到非常清晰的实验现象。
关于“②验证分子之间存在着引力”这个实验关键在于相互粘合的铅块表面的处理，要把处理的铅块表面的纯净度（是否氧化变色），平整度和粘合后的缝隙放在实物投影仪下放大，让学生详细观察，教师并作解说。另外，教师要边讲要点边进行演示实验，把两块纯净的铅块压在一起，下面再吊上装有7kg左右水的水桶在教室里转一圈（如图3）。可请两个同学与教师一起同时分别演示，到展示质疑、师生点评的环节时再分析比较说明三个人各自的演示是成功或失败的原因。               
【实验器材】①验证液体分子之间存在着空隙，
直径5mm,长约50cm的玻璃管一根，小烧杯一个，10ml针管一支，酒精10ml(课前吸入针管，水在教室取用)。

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②验证分子之间存在着引力，
铅块三对，装有7kg左右水的水桶一只。
【演示过程】
生：高二（xx）班的兄弟姐妹们，大家好？为使大家愉快的度过这美好的45分钟，我们有幸请到了著名的魔术大师xxx先生为大家进行魔术表演，现在让我们以热烈的掌声有请xxx先生闪亮登场。
师：（上场，抱拳，点头）大家好！
生：xxx先生先为大家表演的是“黏合断钢”，大家鼓掌欢迎！
师：这是两节好钢，先请大家观察观察（传给学生观察），现在我要用魔力把这两节钢材黏合在一起，下面再吊上这只水桶，谁如果有魔力的话可与我一起同时表演（请两个同学模仿教师的操作与教师一起同时、分别演示）。                                          
生：大家鼓掌！先生的功夫高不高！高二（xx）班的兄弟姐妹们，请xx先生再来一个要不要？现请xx先生再为大家表演魔术“让烧杯喝水” 大家欢迎！
师：演示（须边演示边说明），
1.取一支直径约为5mm,长约50cmd的玻璃管，先用针管给玻璃管注满酒精，再把玻璃管中的酒精倒入空烧杯；
2.再用针管给玻璃管注满水，再把玻璃管中的水倒入刚才倒入酒精的烧杯；
3.把烧杯中的酒精和水摇匀，再全部吸入针管；然后再注入刚才的玻璃管，让学生观察一管酒精和一管水混合后是否还能再注满两玻璃管？提示学生特别注意观察加注第二管后半段时的情形，即见证奇迹的时候。
生:请大家再次以热烈的掌声向xx先生的精彩表演表示感谢！xx先生不仅能“黏合断钢”、“让烧杯喝水”，而且还能包治百病，现在有请xx先生为大家传授秘笈！
师：我果真能“让烧杯喝水”、 “黏合断钢”吗？
生：不能！
师：那你们想知道刚才表演的秘笈吗？
生：非常想！
师：秘笈就在“ §7.3 分子间的作用力”这节课中的课文中，请大家带着刚才的问题和导学案中的问题阅读课文…
物理课中的许多物理实验“用铁硝演示磁感线”、“振动的音叉激起声波”、“压力的作用效果与压力和受力面积的关系”、“带电物体吸引轻小物体的性质”、“电磁感应现象”、“通电螺线管的磁场”、“双缝干涉”、“衍射”等等都可利用实物投影仪的放大作用来放大实验效果。另外，在进行仪器（游标卡尺、千分尺、秒表、验电器、电流表、电压表、万用表等）使用的教学中，使用实物投影仪辅助教学，简捷方便，效果更好。

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二、用实物投影仪展示学生习作
     常规的物理课堂上学生的自主学习、小组讨论大概要10分钟左右，学生板书过程大概也得5分钟左右，展示质疑、师生点评20分钟左右，达标检测7分钟左右，课堂小结3分钟左右，如果学生的展示质疑、师生点评的过程学生稍有拖延或提出其它问题，45分钟时间就不够了，学生记录知识结构、解题要领、重点难点的时间就有点仓促，有的学生不得不在课外整理，有的“懒”学生干脆不管了。另外，大部分学生的粉笔字是不如钢笔字的，学生的粉笔字大小差异大，黑板上又无格没行，学生的板书大多比较凌乱，不便于阅读。为解决这些问题我运用实物投影仪组织学生进行课堂展示，效果很好。在教学过程中，我要求每个学生都须准备好练习本（32开最好，这种大小的本子方便在实物投影仪上展示，16开的得分半写），在自主学习、小组讨论时，就用钢笔或中性笔在练习本上抓紧写好要展示的内容，这就节省了学生板书过程的时间。对达标检测、课堂小结、习题训练、典例讲解也要求学生做在练习本上(能课前做的，最好课前做好)，在实物投影仪上展示，投影在屏幕上，组织学生评议，师生共同讲评，表扬优秀习作，辨析纠正错误。这样比用黑板展示清楚高效。实物投影仪还能展示学生的优秀作业，这既给了这部分同学展现自我的机会，也为其他学生树立了榜样；实物投影仪亦能展示学生作业中的共性错误、典型错误，使每个学生能够从错误的解法中反省、加深对知识的理解，避免自己以后再犯类似的错误；实物投影仪更能方便教师示范演练，如果教师提前准备，更可节省时间，增加课时容量。
三、用实物投影仪充当实验光源
“光的色散”这个实验对光源要求比较苛刻（平行光且有足够的强度），一般要用晴天的太阳光。但实际上课过程中，天公并不作美。当你上这节课的时时候，天气要么阴天，要么下雨，或者是前两个班太阳光很好，而到后一个班上课时天气恰好多云，实验没法做。自从有了实物投影仪后，我上此课，有太阳当然更好，没有太阳也没事，只要把实物投影仪调到白屏状态，让投影的白光透过三棱镜，同样也明显地观察到了光的色散现象。实现了任何时间都可做“光的色散现象”这个实验。
综上所述，运用实物投影仪可提高课堂教学效率，放大物理实验效果。实物投影仪更能与其它教学媒体有机结合，创设童话般的学习情境、演示动感十足的物理过程，帮助学生灵活地理解知识、掌握知识。更能激发出学生灵感的火花。这就需要物理教师不断的学习新媒体，恰当地使用新媒体，有效地改进新媒体，不断地优化新媒体，进而优化物理教师的左膀右臂，从而更好地为教学服务，为学生服务；激活、激发学生的创造能力。使学生走进物理科学的殿堂，去感受物理科学对世界的震撼，领悟物理科学丰富的科学内涵和文化魅力，学习掌握物理科学的基本规律。为中华民族的“中国梦”奉献青春。