盛 軍
(張家港市新塍初中,江蘇 張家港 215631)
中考復(fù)習(xí)是初三教學(xué)的重頭戲,由于時間緊任務(wù)重,多數(shù)教師常采用傳統(tǒng)的講授法復(fù)習(xí),教學(xué)效果難以達(dá)到預(yù)期的效果。究其原因是復(fù)習(xí)形式單調(diào)、內(nèi)容羅列重復(fù),難以激發(fā)學(xué)生的興趣和思維。近年來我根據(jù)初中生的年齡特點,采用演示實驗復(fù)習(xí)法,既有效地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,又能引導(dǎo)學(xué)生主動回憶知識、深化知識的理解和應(yīng)用,還能促進(jìn)學(xué)生善于觀察問題、主動提出問題、分析和解決問題及自學(xué)運用邏輯思維等良好習(xí)慣的養(yǎng)成。采用這種復(fù)習(xí)方法,能否取得最佳的效果,關(guān)鍵是演示實驗的設(shè)計是否科學(xué),是否能發(fā)揮演示實驗形象、生動、有趣,易于集中學(xué)生的注意力,形成深刻的印象等特點。此方法能幫助學(xué)生在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上更好的理解、掌握物理概念和規(guī)律的習(xí)慣,同時也對學(xué)生的分組實驗有較好的示范作用。筆者認(rèn)為,演示實驗的設(shè)計要符合以下五個要求。
科學(xué)性是指:實驗的目的應(yīng)緊密圍繞教學(xué)內(nèi)容,實驗儀器的結(jié)構(gòu),操作應(yīng)符合實驗原理。例如:在復(fù)習(xí)“氣體壓強與體積關(guān)系”時,教材中的實驗有兩個:一是用手指壓橡皮球,會感到阻力,壓得越緊阻力越大;二是取一注射器,用手指堵住前端小孔,分別向內(nèi)壓活塞和向外拉活塞,看看手的感覺。上述兩實驗可見度低,不便于演示,而且都是靠人的主觀感覺,不便于說明問題的實質(zhì)。為了更好的說明氣體壓強與體積的關(guān)系,且讓學(xué)生有新鮮感,我把它改為“加壓噴泉”和“減壓噴泉”兩個實驗,有效地提高了復(fù)習(xí)效果?!凹訅簢娙睂嶒炑b置如圖1所示,針筒和燒瓶的空氣形成封閉狀態(tài)。把針筒活塞往里推,封閉氣體體積減少,壓強增大,大于外面的大氣壓,燒瓶內(nèi)的水在壓強差的作用下從玻璃管中噴出來,形成漂亮的噴泉;“減壓噴泉”實驗裝置如圖2所示,針筒和燒瓶內(nèi)的空氣形成封閉狀態(tài)。把針筒的活塞往外拉,封閉氣體體積增大,壓強減小,小于外面的大氣壓,在壓強差的作用下,水槽中的水從玻璃管中上升,在燒瓶中形成噴泉。通過這兩個實驗的演示,以及分析推理,學(xué)生很容易牢記和理解:“在溫度不變時,一定質(zhì)量的氣體,體積越小,壓強越大,體積越大,壓強越小”這一基本規(guī)律。
演示實驗的科學(xué)性,還體現(xiàn)在演示過程中的實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。如果實驗不成功,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析失敗的原因,找出解決的方法,避免弄虛作假,從而提高學(xué)生分析問題、設(shè)計方案解決問題的能力,養(yǎng)成科學(xué)和研究態(tài)度。
演示實驗要做到儀器結(jié)構(gòu)簡單,操作方便和容易由現(xiàn)象進(jìn)行推理、導(dǎo)出結(jié)論;同時還應(yīng)注意可見度高,易引起每個學(xué)生相應(yīng)的感官有清晰的感覺。例如:在復(fù)習(xí)溫度計和游標(biāo)卡尺等刻度較小的測量儀器的使用時,為了讓每一位學(xué)生都能看清這些儀器的刻度情況,可利用投影儀對溫度計或游標(biāo)卡尺的刻度放大在大屏上(條件好的也可以用實物投影儀、攝像機(jī)等現(xiàn)代教學(xué)媒體輔助進(jìn)行放大),以增強可見度;在復(fù)習(xí)“力的作用效果能使物體形變”這一知識點時,教材利用重物壓塑料板、手拉彈簧等方法向?qū)W生顯示物體的形變,但學(xué)生對硬質(zhì)物體也能發(fā)生形變解得不多。我在復(fù)習(xí)的過程中,補充了利用光的反射放大原理并向?qū)W生展示了用力壓課桌面發(fā)生微小形變的情況,從而填補了學(xué)生的知識空白,深化了學(xué)生對力的作用效果的理解;在“聲音是由物體的振動產(chǎn)生的”復(fù)習(xí)過程中,我利用話筒、擴(kuò)音器、音箱把振動的橡皮筋、鋼尺等發(fā)出的微弱聲音放大,使全班學(xué)生都能清晰地聽到;在復(fù)習(xí)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”時,我利用電流放大器將銅線切割磁感線產(chǎn)生的電流放大,然后再接到演示電流表上,使學(xué)生清晰的看到電流表指針發(fā)生了明顯的偏轉(zhuǎn)。這些方法簡便易行、現(xiàn)象明顯,能有效地引導(dǎo)學(xué)生主動回憶和整合知識、豐富研究物理問題的思想方法,診斷存在的問題,以便采取措施加以補救,從而上升到更高的層次。
演示過程中配合啟發(fā)講解,能使學(xué)生通過視覺、聽覺和思維多器官的共同感應(yīng),對實驗有更清晰的印象,在教師的指導(dǎo)啟發(fā)下進(jìn)行更深層次的思維,實現(xiàn)由個別到一般,由感性到理性認(rèn)識上的飛躍,從而實現(xiàn)知識的整合、方法的歸類和能力的提升。教師要啟發(fā)思考、講解指導(dǎo)的內(nèi)容雖然很多,重點要突出三個方面。
演示前要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實驗儀器及其結(jié)構(gòu),啟發(fā)學(xué)生明確實驗?zāi)康?、原理和相?yīng)的思想方法;在演示過程中,要學(xué)生知道:怎么看?看什么?為什么?對實驗現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析,由感性到理性,認(rèn)識現(xiàn)象的本質(zhì)和因果關(guān)系,從而使知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。經(jīng)過精心設(shè)計語言和問題,使學(xué)生在教師有目的、有順序的引導(dǎo)啟發(fā)下,進(jìn)行有目的、有順序的觀察和思考,通過教師的主導(dǎo)作用,調(diào)動學(xué)生的主動性,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,避免學(xué)生象看戲一樣,表面熱熱鬧鬧,而知識沒能深化、思維沒得到激發(fā)。
在講解指導(dǎo)的過程中,要注意突出物理思想和物理學(xué)方法論,培養(yǎng)學(xué)生的實驗方法。使學(xué)生明確如何控制物理條件,使其能出現(xiàn)所需的實驗現(xiàn)象,知道在什么條件下測什么物理量,選擇什么儀器來測量,有意識地突出實驗中的方法論因素。強調(diào)實驗的性質(zhì)和目的對于實驗的指導(dǎo)作用,突出實驗中為什么要控制實驗對象的條件和怎樣控制,明確測量和記錄實驗結(jié)果的基本方法,使學(xué)生能深刻認(rèn)識實驗。逐步認(rèn)識物理實驗方法的一般特征,具備獨立設(shè)計和進(jìn)行簡單實驗的能力。這正是素質(zhì)教育所要求的內(nèi)容和課程改革要解決的問題:改變過去過于注重知識的傳承,而忽視科學(xué)方法、科學(xué)思想和情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng),造就有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的時代新人。例如:在復(fù)習(xí)“固體壓強”時,我首先讓學(xué)生回憶影響壓強的因素有哪些,然后讓學(xué)生設(shè)計一個實驗來驗證結(jié)論的正確性,最后再讓學(xué)生說明本實驗所涉及到的物理學(xué)方法。不少學(xué)生通過復(fù)習(xí),真正明確了控制變量實驗法的運作方法、研究某一個問題往往要多種方法并用(本實驗學(xué)生認(rèn)為用到了控制變量法、比較法、歸納法和數(shù)學(xué)法);增強了實驗設(shè)計和實驗數(shù)據(jù)記錄表等方面的設(shè)計技巧。
縱觀按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》編寫的教材,不難發(fā)現(xiàn)他們有一個共同特點,那就是學(xué)生自主探究性實驗非常多,而教學(xué)中又發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計實驗方案、動手操作實驗的能力比較差。原因在于不少教師只注重課堂教學(xué)開放性這種形式,而沒有注意在開始階段通過演示實驗、現(xiàn)場指導(dǎo)和個別輔導(dǎo)等形式對學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化訓(xùn)練。其中演示實驗的邊操作邊講解,更有助于潛移默化地規(guī)范學(xué)生的實驗操作過程,培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。例如,在復(fù)習(xí)“測定小燈泡的功率”實驗時,利用實物投影儀給學(xué)生演示連線過程中,我有意將電流表和電壓表換位、開關(guān)閉合、滑動變阻器的滑片處于中間位置,讓學(xué)生給老師挑毛病,從而使學(xué)生真正掌握電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)等電學(xué)儀器的使用方法及電路連接的技巧。這種方式,不但使學(xué)生熟練掌握了知識,增強了動手操作的能力,而且規(guī)范了學(xué)生的實驗操作。因此教師的演示方式和過程必須科學(xué)、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)。
要提高復(fù)習(xí)的效率,課堂上給學(xué)生留有充足的時間去回憶思考、討論分析,必須切實做好演示前的一切準(zhǔn)備工作。預(yù)演是確保成功的基礎(chǔ),控制好演示時間是完成教學(xué)任務(wù)的關(guān)鍵。演示的時間過短學(xué)生看不清實驗現(xiàn)象,時間過長學(xué)生注意力容易分散,課堂教學(xué)效率低,教學(xué)質(zhì)量得不到保證。例如:在復(fù)習(xí)“焦耳定律”的實驗中,教材采用將電阻絲放進(jìn)煤油里,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管中上升,通過觀察煤油上升的高度,比較電流在電阻絲上產(chǎn)生熱量的大小。這種方法需要較長的時間,而且需要考慮做完電阻絲串聯(lián)實驗之后,兩瓶煤油溫度不同,對電阻絲并聯(lián)實驗的影響。為了盡量縮短實驗時間,確保實驗成功,我對這個實驗進(jìn)行了改進(jìn):利用電阻絲加熱空氣,使燒瓶內(nèi)密封的空氣溫度升高,體積膨脹,壓強增大,燒瓶內(nèi)裝有適量的紅水,在內(nèi)外壓強差的作用下,在玻璃管中上升。電阻絲通電以后,在短時間內(nèi)(約15秒),玻璃管的水柱已上升了20厘米,實驗效果十分明顯,對比性強,又節(jié)約了時間,為例題的分析、學(xué)生的交流討論和練習(xí)鞏固提供了充裕的時間。
隨著科技的發(fā)展,電腦逐步走進(jìn)課堂教學(xué),利用多媒體輔助實驗教學(xué),開辟了物理演示實驗教學(xué)的新天地。但多媒體輔助實驗教學(xué),不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理演示實驗,在演示實驗教學(xué)過程中,應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的需要,合理選擇利用現(xiàn)代化的教學(xué)媒體,繼承傳統(tǒng)教學(xué)媒體的教育成分,使兩者恰當(dāng)結(jié)合,共同參與傳遞教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到教學(xué)過程的最優(yōu)化。物理演示實驗應(yīng)以實物演示作為主要手段,一些無法在實驗中觀察的現(xiàn)象或?qū)嶒炛兴查g現(xiàn)象的定格,可采用電腦軟件進(jìn)行模擬仿真。例如,在復(fù)習(xí)電流的形成和導(dǎo)體容易導(dǎo)電的內(nèi)容時,用電腦模擬金屬導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子以及酸、堿、鹽的水溶液內(nèi)部的正負(fù)離子,在通電前后的微觀運動,有利于學(xué)生理解電流的形成過程和導(dǎo)體容易導(dǎo)電的原因,在頭腦中對自由電子(正、負(fù)離子)定向移動有深刻的印象,也為電流方向的理解記憶奠定了基礎(chǔ);在復(fù)習(xí)電動機(jī)的原理時,通過模擬通電線圈在轉(zhuǎn)動過程任一時刻的定格,引導(dǎo)學(xué)生來分析線圈的電流方向和受力方向,能十分方便地把電動機(jī)的原理弄得清清楚楚。多媒體電腦也可以和實物實驗裝置相結(jié)合,對實驗進(jìn)行適時控制、采集、記錄、處理實驗數(shù)據(jù),提高演示實驗的精確度,縮短數(shù)據(jù)處理的時間,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
此外,在采用實驗法進(jìn)行復(fù)習(xí)教學(xué)的過程中,所設(shè)計的演示實驗還要有高度的安全性,防止任何事故發(fā)生,要選擇教材的重點、難點和疑點內(nèi)容,通過實驗來加強或突破,實驗的設(shè)計要凸現(xiàn)“趣”、“疑”、“難”,引導(dǎo)學(xué)生的思維沖突,要盡量做到生動、有趣,以集中學(xué)生的注意力,讓學(xué)生在輕松愉快中完成復(fù)習(xí)任務(wù),從而引導(dǎo)學(xué)生義無反顧地沖向未知境界,爭取早日奪得科學(xué)的皇冠。