宋 輝

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗教學(xué)在課堂教學(xué)中占有極其重要的地位。課堂演示實驗教學(xué)是教師用演示的方法,結(jié)合課堂教學(xué)進(jìn)行的物理學(xué)實驗,是一種直觀教學(xué)手段。通過演示實驗可以幫助學(xué)生形成物理學(xué)概念,進(jìn)一步理解和掌握物理學(xué)知識。通過課堂演示實驗操作,教師可以更為形象地講解物理學(xué)概念、現(xiàn)象和規(guī)律;學(xué)生也可以培養(yǎng)自身的觀察力、注意力和思維能力等。

中學(xué)物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是比較復(fù)雜和抽象的,但對于初中學(xué)生來說,那些直觀性強的知識還是比較容易掌握的。因此,教師結(jié)合課堂演示實驗來講授新知識或復(fù)習(xí)舊知識,學(xué)生便會更容易接受和掌握有關(guān)知識。另外,通過演示實驗,還可以使學(xué)生認(rèn)識各種實驗儀器并能正確、規(guī)范地使用,在以后的學(xué)生實驗中,能夠獨立、高質(zhì)量地完成各個實驗。所以,演示實驗是中學(xué)物理教學(xué)中不可缺少的直觀教學(xué)手段之一。

要提高物理教學(xué)質(zhì)量就必須改變過去注重知識傳授的傾向,關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于思考的學(xué)習(xí)方式。要積極改革教學(xué)方法,注意研究學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律,善于啟發(fā)學(xué)生的思維,激起學(xué)習(xí)興趣,使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。加強實驗是物理教育本質(zhì)的自然回歸,符合素質(zhì)教育的理論和實踐的要求。實驗滲透著方法教育,對養(yǎng)成良好習(xí)慣,訓(xùn)練意志品質(zhì)有積極作用,是提高素質(zhì)的重要途徑。演示實驗生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性,引導(dǎo)學(xué)生追根求源探索知識上有極其重要的作用。

1. 初中物理演示實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

初中物理學(xué)科主要研究的是聲、光、電、熱、力、能量等現(xiàn)象、規(guī)律及簡單的物理研究方法,在初中物理教材中,幾乎每節(jié)課都穿插了實驗內(nèi)容,目的是通過實驗使學(xué)生深刻地掌握物理學(xué)知識和提高學(xué)生實驗?zāi)芰Α５趯嶋H教學(xué)過程中,有些教師并不能很好地運用這一直觀教學(xué)手段。一方面,由于實驗條件的限制,特別是一些農(nóng)村中學(xué),在實驗室的設(shè)備配置和規(guī)范管理方面都比較落后,因此,在教學(xué)帶來了一定的限制,使教師“心有余而力不足”。另一方面,有些教師對這一極為有效的教學(xué)手段認(rèn)識不夠,從而忽略了演示實驗的優(yōu)越性。學(xué)校要盡可能添置各種必備的實驗設(shè)備和實驗用品,以滿足教學(xué)要求;在教學(xué)中,教師對于教材上的每個演示實驗盡量在課堂上都一一加以演示,以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2. 強化初中物理課堂演示實驗教學(xué)的意義所在

2.1 充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛。課堂演示實驗教學(xué)通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學(xué)生在良好的情緒狀態(tài)中學(xué)習(xí),很容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在良好的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。

2.2 加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率?？茖W(xué)研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。因此,通過課堂演示實驗講授物理學(xué)知識,能使學(xué)生的學(xué)習(xí)走近路,走直路,用較少的時間獲得更多的知識,從而,加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。

2.3 傳授學(xué)生物理實驗技能和實驗方法。在進(jìn)行演示實驗教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目的,要求教師向?qū)W生介紹有關(guān)演示實驗的思路、設(shè)計方法、實驗設(shè)備、實驗儀器的使用、實驗過程以及實驗注意事項等方面的知識,并能對實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)地分析和說明。通過演示實驗教學(xué),學(xué)生可以初步了解和掌握物理學(xué)科學(xué)實驗的基本思路、基本技能和基本方法,為學(xué)生今后從事物理科學(xué)事業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)。

正由于演示實驗有其重要的意義,因此,教師在進(jìn)行演示實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意實驗操作的規(guī)范性(甚至一個微小的動作)、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和實驗的全局性。為此,教師應(yīng)備好每一個演示實驗,不可忽略每一細(xì)節(jié),力爭做到實驗準(zhǔn)確無誤,授以學(xué)生科學(xué)的知識和實驗技能。

3. 初中物理課堂演示實驗教學(xué)的藝術(shù)性

3.1 注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗。

觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無處不在。教師可通過列舉生產(chǎn)、生活中的實際事例,展示實物、模型、掛圖、漫畫或進(jìn)行演示實驗、分組實驗來創(chuàng)設(shè)物理情境,觀察操作演示。案例一:《沉與浮》一節(jié),可先安排“空心牙膏片在水中的浮沉”的學(xué)生小實驗,起到激發(fā)求知欲和復(fù)習(xí)舊知識的作用。為使學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察的習(xí)慣,培養(yǎng)他們的觀察能力,教師應(yīng)該在沒有出示問題之前就讓學(xué)生自由觀察。待觀察一段時間后,老師再讓學(xué)生回答投影上準(zhǔn)備好的問題。肯定有部分學(xué)生得不到正確的結(jié)論,教師可指導(dǎo)學(xué)生重新觀察,這樣可以大大激發(fā)學(xué)生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻的印象。

在觀察中,要引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,讓學(xué)生按部就班。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。

3.2 課堂教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。

在初中階段所涉及到的演示實驗一般都比較簡單,可塑性較強。在教學(xué)過程中根據(jù)課堂演示實驗內(nèi)容的特點不同,教學(xué)方式可做相應(yīng)的改變。

3.2.1 驗證式實驗——先授課后實驗。例如,講授“找不規(guī)則物體的重心”時,教師可先列舉一些實例,啟發(fā)學(xué)生思考、討論重心的特點。在學(xué)生思考、討論并獲得一定知識的基礎(chǔ)上教師再通過演示實驗,加以驗證。這樣的實驗過程使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。

3.2.2 同步式實驗——邊授課邊實驗。在“凸透鏡成像”的教學(xué)過程中,教師可利用光具座,按照一定的順序(2倍焦距以外、2倍焦距、1倍2倍焦距之間、焦距以內(nèi)),對凸透鏡成像的特點一一進(jìn)行講解。這樣,可使學(xué)生直觀、形象和深刻地掌握凸透鏡的特點和成像規(guī)律。

3.2.3 探索式實驗——先探究后講授。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在平等合作的課堂中,要將演示實驗改為探索性實驗,讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。案例二:講《阿基米德原理》一節(jié)時,浮力的大小與哪些因素有關(guān),可先讓學(xué)生猜想:可能與深度有關(guān),也可能與物體的密度有關(guān),還可能與物體的形狀等有關(guān)。本環(huán)節(jié)可激發(fā)學(xué)生熱情,培養(yǎng)直覺思維能力,然后分組合作進(jìn)行試驗探究。案例三:《蒸發(fā)》一節(jié),研究影響蒸發(fā)快慢的因素,可引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量的方法設(shè)計三個小實驗:(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看那個干得快?(2)在桌子上和手背上涂上大孝面積相同的水漬,看哪個干得快?(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其一片吹風(fēng),看哪滴干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實驗,但它不僅使學(xué)生懂得影響蒸發(fā)快慢的知識,而且滲透了物理研究的方法。

3.3 采用多種實驗方法,活躍學(xué)生思維。

教師在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實驗步驟進(jìn)行實驗。在實驗中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在確定的目標(biāo)下,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生分析、抽象概括、綜合表達(dá)能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。

3.4重視方法的總結(jié)。

實驗做完了,結(jié)果出來了,我們的實驗是不是就結(jié)束了?沒有。要進(jìn)行歸納和總結(jié)。案例四:在學(xué)習(xí)電阻的測量中,我們就應(yīng)很好地總結(jié),我們學(xué)過的電阻的測量方法有哪些,這些方法各有什么優(yōu)點和缺點等等。下面是我們學(xué)過的常見的測電阻方法:

3.4.1 歐姆表法:用歐姆表只能對電阻進(jìn)行粗測,為進(jìn)一步的精確測量提供一個參考依據(jù)。

3.4.2 替代法:可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效.只要選用的電流表或電壓表精度高,替代法測得的電阻值精度也高,而且不需要計算,可以直接讀出數(shù)據(jù)。但必須有阻值可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻。

3.4.3 伏安法:伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律,需要的基本測量儀器是電壓表和電流表,但理論上無論采用電流表“外接法”還是“內(nèi)接法”,系統(tǒng)誤差都不可避免,要會分析什么情況下用哪種電路測量誤差較小。

3.4.4 比較法:在滿足一定條件時,未知電阻如果跟已知阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻有一定的比例關(guān)系,就可以用比較法求出未知電阻.具體作法可以把二者并聯(lián), 也可以把二者串聯(lián),由于串聯(lián)電路電流相等,兩電阻兩端的電壓就跟電阻成正比,同樣也可以用比較法測出未知電阻。

3.5 建立合理的實驗教學(xué)評價。

教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行總結(jié),學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好?由教師和學(xué)生總結(jié)這個經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。

在以往的教學(xué)評價當(dāng)中,往往是以學(xué)生的一次次考試的成績來評價每一個學(xué)生,在新時代的今天,這個評價方法自然也應(yīng)該有所改進(jìn),而實驗教學(xué)的評價似乎成了其中的重點。我認(rèn)為新的評價觀點應(yīng)該重視學(xué)生在實驗中解決問題的能力,在實際操作時就應(yīng)該努力避免死板、缺乏創(chuàng)造力的觀點,這也是我們努力的方向之一。

總之,作為直觀教學(xué)手段——演示實驗,是幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量的必不可少的途徑之一。在物理教學(xué)過程中,教師應(yīng)利用每個演示實驗,貫穿在整個課堂教學(xué)中,使每位學(xué)生在輕松、愉悅的氛圍中掌握物理學(xué)知識和物理實驗技能,培養(yǎng)其觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。

收稿日期:2009-10-26