摘要:新課程課標(biāo)要求演示實(shí)驗(yàn)數(shù)量及質(zhì)量都明顯增加,基于對新課程教學(xué)理念的理解,結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,對如何做好科學(xué)演示實(shí)驗(yàn),如何利用演示實(shí)驗(yàn)這一載體滲透創(chuàng)新教學(xué)談了自己的看法。
關(guān)鍵詞:演示實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新;直觀;改進(jìn)
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2008)5(S)-0057-2
實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)科學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)。演示實(shí)驗(yàn)是物理課堂教學(xué)中為配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作示范的實(shí)驗(yàn),它是教學(xué)過程中的一個主要環(huán)節(jié)。教師能否精心創(chuàng)設(shè)一定的情景,增強(qiáng)其趣味性、新穎性,并巧妙成功地組織演示實(shí)驗(yàn),對教學(xué)質(zhì)量具有直接影響。
要使演示實(shí)驗(yàn)真正達(dá)到示范目的,滲透創(chuàng)新意識,在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn):
1 選擇演示實(shí)驗(yàn)要有明確的目的
演示實(shí)驗(yàn)的最終目的是為教學(xué)服務(wù),所以應(yīng)緊扣教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇合適的實(shí)驗(yàn),合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便讓學(xué)生清楚的認(rèn)清物理概念和規(guī)律,達(dá)到一定的教學(xué)目的。教師要明確演示某一實(shí)驗(yàn)是為了解決什么問題,應(yīng)該突出哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,重點(diǎn)示范哪些操作要素,如何啟發(fā)學(xué)生積極觀察、思維得出結(jié)論。演示時要說明讓學(xué)生觀察什么現(xiàn)象,注意哪些變化,以激發(fā)其觀察實(shí)驗(yàn),思考問題的積極性,抓住實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象和本質(zhì)問題。在《科學(xué)》課中的演示實(shí)驗(yàn)的目的如下:
1.1 引入課題
講授新課之前需要學(xué)生對所研究的問題的興趣,激發(fā)求知欲望。
如:在學(xué)習(xí)摩擦知識時,我準(zhǔn)備了幾個啤酒瓶,對學(xué)生說“我聽說我們班的男同學(xué)都看不起女同學(xué),認(rèn)為她們手無縛雞之力”,教室一下子活躍起來。接著我選了一個被認(rèn)為力氣最大的男生和一個被認(rèn)為力氣最小的女生拉啤酒瓶比賽。結(jié)果女同學(xué)獲勝,用這種不同尋常的方法引入摩擦知識,引起了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。又如,在市優(yōu)質(zhì)課上,《電路圖》教學(xué)中,演示自制水果電池讓小電珠發(fā)光,引發(fā)學(xué)生對電的知識的探究的愿望。這種不走尋常路的開場白激發(fā)了學(xué)生的思維,創(chuàng)新思維的火花被點(diǎn)燃了。
1.2 突破難點(diǎn)
科學(xué)教學(xué)中不泛比較抽象及難于理解或較難以認(rèn)識的知識點(diǎn)。對于這部分科學(xué)知識的教學(xué)可以利用演示實(shí)驗(yàn),建立知識模型,突破教學(xué)難點(diǎn),化繁為簡,變抽象為具體。如在浙江省優(yōu)質(zhì)課上來自杭州的傅建新老師在教授《物質(zhì)與微觀粒子模型》時以水為例,講授水是由氫、氧兩種元素組成,并進(jìn)一步建立物質(zhì)化學(xué)變化模型時,創(chuàng)新使用了水電解的微型實(shí)驗(yàn)。學(xué)生演示后非常興奮,教師創(chuàng)造性地完成了后續(xù)教學(xué)。(圖1)
又如:在市優(yōu)質(zhì)課中,我在講授《電路圖》時,為突破短路的教學(xué)難點(diǎn),我運(yùn)用了科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)P脱菔窘虒W(xué)。(如圖2所示,其中AB為普通燈泡的鎢絲,將鎢絲置于可燃物如少量硫磺上)在傳統(tǒng)短路實(shí)驗(yàn)上有較大突破,電熱導(dǎo)致的燃燒現(xiàn)象讓學(xué)生印象深刻。
1.3 深化知識
這一類演示實(shí)驗(yàn)在講授新課之后進(jìn)行,目的在于加深理解、強(qiáng)化記憶、促進(jìn)應(yīng)用。
在學(xué)習(xí)了氣體流速和壓強(qiáng)的關(guān)系后,針對學(xué)生的練習(xí)中對同一知識點(diǎn),出現(xiàn)了不同的結(jié)論。給學(xué)生演示了如圖3所示的實(shí)驗(yàn),排在一條線上的三個碗,中間碗內(nèi)放一個乒乓球,當(dāng)用小管向球斜上方吹氣,乒乓球會運(yùn)動到哪個碗?拓展到氣體流速和壓強(qiáng)的關(guān)系,在生活中有哪些應(yīng)用?
2 演示實(shí)驗(yàn)要具有科學(xué)性和可操作性
演示實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果,必須符合教學(xué)原則,其中特別要注意的是科學(xué)性原則。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和改進(jìn),首先要考慮的是實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的科學(xué)性,其次是它的可操作性。如:研究滑動摩擦力大小時,一般都用彈簧測力計(jì)水平拉動木塊做勻速直線運(yùn)動(如圖4甲),實(shí)際操作很困難,且在運(yùn)動中不易準(zhǔn)確讀數(shù)。若將彈簧稱固定,只要拖動木塊做勻速直線運(yùn)動,則方便、準(zhǔn)確,如圖4乙所示。
演示是為了直觀地提出問題,說明問題、解決問題,要求越簡單明了越好。特別是為建立、鞏固科學(xué)概念或引入課題的定性實(shí)驗(yàn),沒有必要追求過分精密,而使儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,或操作進(jìn)程方法復(fù)雜化。如用馬德堡半球做大氣壓實(shí)驗(yàn)抽氣比較費(fèi)時間,用兩個帶塑料半球的掛衣鉤,將兩個衣鉤的“吸盤”對在一起用手?jǐn)D出空氣,要拉開很費(fèi)力,這種方法能說明大氣壓存在且較大。又如在講述紅外線具有能量時,教材介紹用溫度計(jì)放在紅外區(qū)域中,幾分鐘后看到溫度計(jì)示數(shù)上升,說明紅外線具有能量。實(shí)驗(yàn)時操作方法非常繁雜,可見度比較差,實(shí)驗(yàn)時改用家電紅外線搖控器的探頭,對準(zhǔn)寒暑表的液泡,2分鐘內(nèi)溫度計(jì)示數(shù)明顯上升2℃左右。該實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)為:
(1)不需要大功率光源色散后形成的紅外區(qū)域。
(2)不需要大陽光色散。
(3)學(xué)生回家后也可自行做實(shí)驗(yàn).。
再如,做水沸騰實(shí)驗(yàn)時,使用燒杯加熱沸騰,弊端有四:1、需時較長;2、沸騰劇烈程度不夠。3、氣泡變化不明顯;4、散熱面太大。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)采用試管代替燒杯,試管的容積比燒杯的容積小的多,加熱時間短,沸騰特別劇烈。再有試管比較長,沸騰前試管上下的溫度差較大氣泡上升過程中,溫度降低,由于經(jīng)過的路徑長,水蒸氣遇冷液化的越多,氣泡變小越明顯,沸騰時試管內(nèi)水的溫度相同。氣泡的上升過程中不斷吸入水蒸氣,由于經(jīng)過的路徑長吸入的水蒸氣就多,氣泡就越大,此實(shí)驗(yàn)彌補(bǔ)了以上的幾個缺點(diǎn)。此方法用過后教師都說好!
3 演示實(shí)驗(yàn)效果要明顯直觀
演示是學(xué)生在課堂上實(shí)地觀察科學(xué)現(xiàn)象,建立概念或得出規(guī)律的基礎(chǔ),因此只有效果明顯、直觀、說服力才強(qiáng),才能引人入勝。如在做空氣壓縮引火實(shí)驗(yàn)時,要用到空氣壓縮引火儀,它是一個將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的精彩實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是壓縮前使筒內(nèi)燃燒的氧氣充足。實(shí)驗(yàn)時裝入壓碎了1~2根火柴頭作燃料,再壓幾下活塞進(jìn)行預(yù)熱,然后把活塞拉到進(jìn)氣孔上方,迅速用嘴向孔內(nèi)吹氣,緊接著用力擊發(fā)式壓下活塞,會出現(xiàn)奪目的火焰,成功率達(dá)100%。
再如用乒乓球、純凈水瓶演示浮力產(chǎn)生的原因,可避免使用書本木塊實(shí)驗(yàn)。先問“乒乓球在水中是浮還是沉?”學(xué)生會答:“上浮!”老師說:“不見得,請看我的演示。”老師取一個瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球的純凈水瓶,剪去瓶底倒置,將乒乓球放
在瓶口處,然后向瓶內(nèi)注水,(如圖5所示)。學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn):水中乒乓球并不上浮!接著老師再用手堵住瓶口,則會看到乒乓球上浮,此時學(xué)生定會興趣高昂,思維活躍。
4 科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)反思的幾個方面
演示實(shí)驗(yàn)的成敗,直接關(guān)系到學(xué)生正確掌握知識和概念的形成,演示實(shí)驗(yàn)失敗,將會嚴(yán)重影響教學(xué)效果。因此,教師應(yīng)精心準(zhǔn)備,即使是自己非常熟悉的或者很簡單的也不可掉以輕心。對較難的實(shí)驗(yàn),應(yīng)設(shè)法探索更易實(shí)現(xiàn)的途徑。如果由于某種原因,在課堂上演示實(shí)驗(yàn)失敗,教師應(yīng)認(rèn)真思考和分析,盡可能及時找出原因,迅速排除故障。同時要以科學(xué)的態(tài)度實(shí)事求是的說明,失敗的原因,不得文過飾非、隱滿事實(shí)真相,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。
另外要處理好實(shí)驗(yàn)操作和多媒體的關(guān)系,多媒體作實(shí)驗(yàn)演示過程清晰,細(xì)節(jié)變化明顯。但多媒體畢竟是按人意愿而產(chǎn)生的模擬,不是實(shí)際也不代表實(shí)際,因而對媒體的選擇不易過多。做到實(shí)驗(yàn)操作與多媒體輔助適當(dāng)結(jié)合。揚(yáng)長避短,各取所長,才能收到良好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)7~9年級》實(shí)驗(yàn)稿. 2002
[2]李新寬.《淺談實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)》中學(xué)物理.2006(10):(1~2P)
(欄目編輯王柏廬)