物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。演示實(shí)驗(yàn)也可以把物理學(xué)科中一些比較抽象的知識、或是囿于一定因素而不能讓學(xué)生動手參與的現(xiàn)象通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生得到直接的體驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可達(dá)五個目的。
一是對已有知識的應(yīng)用;二是培養(yǎng)學(xué)生的操作技能;三是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;四是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力;五是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。所以,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理課中占有舉足輕重的地位。通過多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者以為,做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須把握好八個“性”。
1 科學(xué)性
物理學(xué)那些彪炳千古的定律、原理、定則、定理公式都是在千百萬次的實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證、總結(jié)出的科學(xué)真理。因此,實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的精髓。首先在實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)本身的科學(xué)性,每一個實(shí)驗(yàn)都是在驗(yàn)證前人總結(jié)的規(guī)律。其次要在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生體會到科學(xué)的探索精神和科學(xué)家超前的想象力及縝密的思考力。再次物理實(shí)驗(yàn)的誤差是難免的,但不能為了避免誤差而拼湊數(shù)據(jù),欺騙學(xué)生,也不能把任何不正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都?xì)w結(jié)于誤差,要很好地分析誤差產(chǎn)生的原因,要盡量減少誤差。
例如在演示萘的熔解和凝固時,實(shí)驗(yàn)測得萘的熔點(diǎn)常常不是80℃或不是保持80℃不變。原因是什么呢?反復(fù)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)有以下四個原因:(1)煤油溫度計(jì)不夠準(zhǔn)確,用水銀溫度計(jì)較為準(zhǔn)確;(2)萘粉要純,如化學(xué)純萘粉;(3)酒精燈加熱要緩慢均勻,盡量減少杯中水溫與試管中萘粉溫度差;(4)攪拌器攪拌萘粉要認(rèn)真、細(xì)致,使萘粉受熱均勻。
2 目的性
實(shí)驗(yàn)的目的不僅在于使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識,熟練操作技能,更重要的是要針對每一個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)出各有偏重的目的性。如:在測小車的速度實(shí)驗(yàn)中就要想辦法讓學(xué)生研究如何精確計(jì)時的方法等。
3 啟發(fā)性
科學(xué)實(shí)驗(yàn)重在啟發(fā),重在培養(yǎng)超前的想象力。初中物理實(shí)驗(yàn)課則應(yīng)在啟發(fā)方面精心設(shè)計(jì),留給學(xué)生思考的余地,不要一覽無余的展示給學(xué)生看,那樣只會把學(xué)生當(dāng)作觀眾、局外人。即使你操作熟練、實(shí)驗(yàn)完美,也無法達(dá)到應(yīng)有的目的。應(yīng)該留一兩步關(guān)鍵的或是細(xì)小而重要的步驟,讓學(xué)生進(jìn)行推理思考,然后根據(jù)其推理依據(jù)的可靠性進(jìn)行操作,再實(shí)驗(yàn)。有時可以讓實(shí)驗(yàn)違反一些操作,讓學(xué)生分析結(jié)果,推敲思考。
例如在進(jìn)行馬德堡半球演示時,先讓學(xué)生中兩個“大力士”上來拉,不能將兩個半球拉開,這是為什么?然后打開活塞,讓空氣進(jìn)入半球中,再讓兩個力氣最小的學(xué)生來拉,卻很輕松地將兩個半球分開了。兩次相對比,說明大氣壓強(qiáng)不僅存在,而且還不小,全體學(xué)生都會留下深刻的影響。
4 趣味性
趣味是知識的母親。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)科濃厚興趣的主要陣地,教師要設(shè)法在實(shí)驗(yàn)中開創(chuàng)興趣情景。主要渠道如下:一是人人參與實(shí)驗(yàn);二是推理和操作相結(jié)合;三是鼓勵改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置;四是鼓勵動手設(shè)計(jì)一些用具;五是讓學(xué)生大膽質(zhì)疑,尋找漏洞和不足。例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側(cè)套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
5 直觀性
實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于學(xué)生來說應(yīng)力求形象、生動、直觀.這不僅能吸引學(xué)生觀察,而且也便于學(xué)生直覺思維.如:在研究決定電阻的定性實(shí)驗(yàn)中,如果用電流表顯示通過電阻的電流大小,因可見度小效果不佳。若用小燈泡明暗程度來代替電流表則更直觀。
6 便捷性
影響實(shí)驗(yàn)效果的另一個因素是實(shí)驗(yàn)是否方便快捷。繁雜的實(shí)驗(yàn)會讓學(xué)生感覺乏味,教師必須設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn),是其方便快捷,效果顯著。尤其是演示實(shí)驗(yàn),便捷性越強(qiáng)效果越好,學(xué)生的興趣就越大。如做光的折射實(shí)驗(yàn)我改用從文具店買來的激光指示器做實(shí)驗(yàn),極為靈活方便。而且學(xué)生課后也能自己用激光指示器做實(shí)驗(yàn),增加了動手能力。
7 可靠性
為了給予學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真理性和完美性,教師必須保證實(shí)驗(yàn)的完整、準(zhǔn)確,即教師必須提前驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),確保實(shí)驗(yàn)的可靠性。如:大氣壓強(qiáng)對水的沸點(diǎn)的影響實(shí)驗(yàn)時,教師必須提前實(shí)驗(yàn),保證實(shí)驗(yàn)成功。
8 安全性
安全性是實(shí)驗(yàn)的前提條件。一是學(xué)生使用的實(shí)驗(yàn)器材是否安全,是否易損物品和儀器,實(shí)驗(yàn)操作是否安全。所以實(shí)驗(yàn)前必須讓學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作知識。二是學(xué)生的人生安全,對于具有危險(xiǎn)性操作的實(shí)驗(yàn),不僅要具備熟練的操作知識,還要具有危險(xiǎn)意識和監(jiān)控措施,以防安全事故的發(fā)生。
(欄目編輯王柏廬)