歐陽(yáng)紹緒

摘要：建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)總是與一定的“情境”相聯(lián)系的，在實(shí)際情景下學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者才能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)“同化”與“順應(yīng)”達(dá)到對(duì)新知識(shí)意義的建構(gòu)。運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景，能引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)學(xué)生的各種能力。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；情境；興趣，認(rèn)知沖突：建構(gòu)主義：有效教學(xué)

隨著新課程理念不斷深入人心，課堂教學(xué)的有效性引起了廣大教師的高度重視。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)總是與一定的社會(huì)文化背景即“情境”相聯(lián)系的，在實(shí)際情景下學(xué)習(xí)，可以使學(xué)習(xí)者能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)去同化和索引當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識(shí)；如果原有經(jīng)驗(yàn)不能同化新知識(shí)，則要引起“順應(yīng)”過(guò)程，即對(duì)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與重組?？傊?，通過(guò)“同化”與“順應(yīng)”才能達(dá)到對(duì)新知識(shí)意義的建構(gòu)。

有效教學(xué)的課堂應(yīng)該創(chuàng)設(shè)豐富而恰當(dāng)?shù)那榫碁閷W(xué)生提供認(rèn)知杠桿的支點(diǎn)。教學(xué)中“情景”的設(shè)置可以是文字描述的形式，也可以是多媒體動(dòng)畫(huà)形式，當(dāng)然最具體、最生動(dòng)、最有吸引力的還是演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)可由學(xué)生直接參與，讓學(xué)生有一種身臨其境的體驗(yàn)，獲得的知識(shí)也來(lái)自于他的直接經(jīng)驗(yàn)，這樣不但可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的各種能力，發(fā)揮學(xué)生的潛能和創(chuàng)造力，同時(shí)還能對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想與方法的教育與培養(yǎng)，直接影響教學(xué)效果。

一、運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景，引發(fā)學(xué)生的好奇心，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

新課導(dǎo)人是課堂教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。用實(shí)驗(yàn)作為新課引入，不失為一種非常有效的手段。由實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)設(shè)的情景，能向?qū)W生提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)等強(qiáng)烈的感覺(jué)刺激，有助于吸引學(xué)生的注意，使學(xué)生的思維快速地集中到課堂中來(lái)。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中所出現(xiàn)的現(xiàn)象往往出于他們的意料之外，而學(xué)生的好奇心會(huì)促使他們想知道為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象而積極地思考并渴望得到答案，從而使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變到主動(dòng)學(xué)習(xí)，達(dá)到教學(xué)的目標(biāo)，

范例1利用人體或人體局部等做物理實(shí)驗(yàn)，能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。如在講《機(jī)械能守恒定律》內(nèi)容時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)來(lái)引入新課：取一個(gè)質(zhì)量約為5千克的大鐵球，用尼龍網(wǎng)懸掛在天花板上如圖1所示。請(qǐng)一個(gè)學(xué)生緊貼墻壁站好，雙手捧住大鐵球。讓它距學(xué)生的鼻子1～2cm。然后將大鐵球無(wú)初速釋放，讓大鐵球來(lái)回?cái)[動(dòng)。大鐵球經(jīng)過(guò)一個(gè)擺動(dòng)周期，０又會(huì)向?qū)W生的鼻子撞來(lái)。這可不是看立體電影，而是一個(gè)貸真價(jià)實(shí)的運(yùn)動(dòng)著的大鐵球。學(xué)生若沒(méi)膽量，肯定不敢試，改南老師來(lái)做。倘若學(xué)生有膽識(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)會(huì)給學(xué)生提供強(qiáng)烈驚險(xiǎn)和刺激。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，把趣味性帶進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程。能引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇，深受學(xué)生的歡迎。

范例2在課堂上演示學(xué)生小時(shí)候玩過(guò)的游戲，并提出學(xué)生平時(shí)還未想過(guò)的問(wèn)題，學(xué)生的興趣更濃。如在講《薄膜干涉》時(shí)，先玩一個(gè)吹肥皂泡游戲：一個(gè)個(gè)小肥皂泡從吸管中飛出，在陽(yáng)光的照耀下，發(fā)出美麗的色彩。如圖2所示。人們常希望肥皂泡能飄浮于空中，形成一道美麗的風(fēng)景。但我們常常是看到肥皂泡總是先上升后下降，這是為什么呢?肥皂泡為什么是彩色的?它其中包含的豐富物理知識(shí)有哪些?這些都是學(xué)生非常想了解的。

二、運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促進(jìn)學(xué)生積極思考

創(chuàng)設(shè)一個(gè)良好的問(wèn)題情境，引起學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)上不平衡，造成學(xué)生心理上的懸念，能喚起學(xué)生求知愿望，激發(fā)起學(xué)生的積極思考，使學(xué)生有效參與教學(xué)。

范例3實(shí)驗(yàn)情境中的隱蔽因素或意外事故的影響更能引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生發(fā)散思考。如在進(jìn)行《摩擦力》的課堂教學(xué)中，可以設(shè)計(jì)一個(gè)《如何增大摩擦力》的隨堂實(shí)驗(yàn)。體驗(yàn)滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)。老師做摩擦實(shí)驗(yàn)，為了增大摩擦力，他不是放毛巾，而是撒粉筆灰，以為可以增大木板的粗糙程度，結(jié)果，反而是摩擦力減??；再做，還是摩擦力減小。學(xué)生大為嘩然，教師也佯裝有些莫名其妙。經(jīng)過(guò)一番分析才明白：撒上粉筆灰就改變了摩擦的性質(zhì)，原來(lái)摩擦在木板與木板之間，現(xiàn)在摩擦在木塊與粉筆灰之間。教師抓住了實(shí)質(zhì)解析了這一不尋常的實(shí)驗(yàn)，從而在根本上搞清了滑動(dòng)摩擦的機(jī)理。

范例4若干不允許發(fā)生的物理過(guò)程用實(shí)驗(yàn)演示出來(lái)可以使學(xué)生印象深刻，引發(fā)學(xué)生發(fā)散性思考。例如不允許電源短路，不允許電器超壓負(fù)荷，不允許觸電等等。作為教學(xué)，不允許發(fā)生、不希望發(fā)生的事情有時(shí)在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)生。如電源短路，或有的學(xué)生把電池?zé)脻L燙，這些難得的機(jī)會(huì)應(yīng)充分利用，方法是組織學(xué)生觀看，讓他們尋找短路原因。這樣短路的破壞作用便能銘刻在心。超壓負(fù)荷可以用小燈泡進(jìn)行，使電壓一步步升上去，教師存心燒壞小燈泡，讓學(xué)生看看超壓負(fù)荷是如何縮短電器使用壽命的，使學(xué)生對(duì)安全用電有感性認(rèn)識(shí)。

三、運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，澄清不正確的原有認(rèn)知，感悟物理世界

在學(xué)習(xí)某些物理知識(shí)前，由于先入為主和生活經(jīng)驗(yàn)等原因，學(xué)生會(huì)形成錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。為了糾正學(xué)生已形成的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，建立正確的物理概念，充分挖掘物理教學(xué)的豐富內(nèi)涵，巧妙利用演示實(shí)驗(yàn)所展示的新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)抓住疑點(diǎn)巧妙運(yùn)用設(shè)疑技巧，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從中感悟物理世界。

范例5在講授《自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí)，為建立正確的自有落體模型，設(shè)計(jì)以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。先從同一高度由靜止同時(shí)釋放一個(gè)鐵球和一張紙片，結(jié)果鐵球下落快。學(xué)生結(jié)合日常生活的經(jīng)驗(yàn)就大膽認(rèn)為，重物下落快。教師追問(wèn)，這個(gè)結(jié)論是否具有普遍性呢?接著做實(shí)驗(yàn)，取兩張甲、乙相同的紙片，將乙用剪刀剪去一半，剩下的一半揉成紙團(tuán)跟甲紙片從同一高度由靜止同時(shí)釋放紙團(tuán)和紙片，結(jié)果觀察到紙團(tuán)下落快。學(xué)生仿照前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析，得出結(jié)論：輕物下落快。教師進(jìn)而提出：“兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會(huì)得出相反的結(jié)論呢?”。學(xué)生思考后回答，物體下落的快慢與輕重?zé)o關(guān)，糾正了“重物下落快”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。教師引導(dǎo)：是什么共同的原因使紙片比鐵球和紙團(tuán)都下落得慢呢?學(xué)生想到：紙片受到空氣的阻力作用比較大，然后再過(guò)渡到“牛頓管”實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)得出關(guān)鍵性的結(jié)論：沒(méi)有阻力，物體只受重力由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)的快慢都是相同的。

范例6在《豎直上拋》的課堂上，讓跳得最高的同學(xué)來(lái)摸高，由此提出問(wèn)題，該同學(xué)跳得最高，但還是很快就落地了，我們不易測(cè)量他的騰空時(shí)間，在不用秒表的前題下，能否估算出這位同學(xué)的騰空時(shí)間?通過(guò)小游戲引出豎直上拋問(wèn)題，學(xué)生會(huì)有興趣進(jìn)一步深入思考，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從中感悟解決復(fù)雜物理問(wèn)題的方法。

四、運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證物理規(guī)律，掌握物理知識(shí)，加深對(duì)規(guī)律的理解

物理概念和規(guī)律的建立，光靠單一的途徑往往并不深刻，需要多方面的，有時(shí)甚至是反面的措施，從不同的情境、不同的角度中領(lǐng)悟，才能在更高的層次上理解和掌握，也更能培養(yǎng)學(xué)生的思維。

范例7講授“靜電屏蔽”時(shí)，設(shè)計(jì)二個(gè)實(shí)驗(yàn)。

第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)有絕緣柄的金屬球先與帶電的法拉第圓筒的外壁接觸，再與驗(yàn)電器接觸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)。然后將一個(gè)有絕緣柄的金屬球與帶電的法拉第圓筒的內(nèi)壁接觸，再與驗(yàn)電器接觸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器的金屬箔片沒(méi)有張開(kāi)。先后的實(shí)驗(yàn)對(duì)比可得出：法拉第圓筒的外部帶電，內(nèi)部不帶電。說(shuō)明處于靜電平衡的導(dǎo)體，凈電荷只分布在導(dǎo)體的外部。

第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：將小鳥(niǎo)放在金屬籠(也稱“法拉第籠”)內(nèi)，外面加上高壓電，高壓放電可怕的聲音，還有耀眼的弧光立即吸引了全班同學(xué)的注意力，同學(xué)們都替小鳥(niǎo)擔(dān)心，但是籠子內(nèi)的小鳥(niǎo)卻安然無(wú)恙，這時(shí)如果再提出問(wèn)題，試想如果是同學(xué)自己在籠子里呢?這個(gè)實(shí)驗(yàn)一定會(huì)更加刺激有趣。在科技館中我們就可以完成這樣的大型實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)學(xué)生看從科技館中拍攝的“法拉第籠”實(shí)驗(yàn)的視頻，(如網(wǎng)3)，相信學(xué)生們看到火花飛濺的刺激場(chǎng)面，對(duì)靜電屏蔽的印象一定會(huì)非常深刻的。人處于靜電平衡導(dǎo)體的內(nèi)部，是安全的。

范例8在講《彈性碰撞》內(nèi)容時(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)彈性碰撞的演示實(shí)驗(yàn)來(lái)結(jié)束新課：大小和質(zhì)量完全一樣的單擺小球6個(gè)(含連接細(xì)線)按圖4放置好，調(diào)整懸線使之完全等長(zhǎng)。(1)將左邊的第一個(gè)小球拉離平衡位置(如圖5)，由靜止釋放，觀察小球的運(yùn)動(dòng)。并請(qǐng)學(xué)生解釋。(2)如將最左邊的二個(gè)(或二個(gè)以上)小球同時(shí)拉離平衡位置，由靜止釋放，又會(huì)如何?先請(qǐng)學(xué)生猜測(cè)，然后再演示。并帶著著疑問(wèn)去思考、探討。促使學(xué)生帶著研究的態(tài)度去理解物理規(guī)律。

演示實(shí)驗(yàn)雖小，作用卻很大，小小的實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生理解深?yuàn)W的物理學(xué)原理和方法。高中物理課本中涉及的典型演示實(shí)驗(yàn)如：平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的漏擺實(shí)驗(yàn)、受迫振動(dòng)與共振、陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)、自感現(xiàn)象、三棱鏡色散、肥皂液薄膜干涉、泊松亮斑、光電效應(yīng)等眾多演示實(shí)驗(yàn)都是老師精心設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容，是進(jìn)行有效教學(xué)的重要課程資源。

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