鄭海韜

摘要針對物理學科本身的特點,結合多年的課堂教學經(jīng)驗,本文提出了物理演示實驗所要達到的的具體要求。即,目標明確、明顯直觀、結果真實、要有啟發(fā)性。

關鍵詞物理演示實驗 著手方面 作用

中圖分類號:G633.7文獻標識碼:A

多年的物理教學經(jīng)驗使我認識到,物理演示實驗在教學中有著非常重要的作用。實驗既是物理科學賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎,又是引導學生認識物理理論,解決問題的重要手段,物理知識系統(tǒng)是一個以經(jīng)驗知識(物理現(xiàn)象)、基本概念、基本關系(原理、定律、公式)等為中心并以歸納、類比為基本結構要素組合而成的邏輯體系。就中學物理而言,實驗是物理學的基礎,是檢驗物理理論的標準。在學生建立完整的物理概念和導出正確物理規(guī)律的課堂教學中,實驗是最活躍最具生命力的部分。演示實驗是指為配合教學內(nèi)容由教師操作表演示范的實驗,是深受學生歡迎的實驗形式,是教師施展教學藝術的獨特方法。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學生面前。能引導學生觀察,并進行思考,配合講授使學生認識物理概念和規(guī)律,達到"事半功倍"的效果。

實驗的構思設計對學生掌握知識、培養(yǎng)能力有著重要意義。要使演示實驗真正達到演示目的:學生思維活躍,興趣盎然,扎實基礎,就必須從以下幾個方面著手:

1 目的明確

演示實驗具有生動、直觀、新奇的特點,容易激發(fā)學生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實驗的趣味性,就能創(chuàng)造出生動的情景,使學生思維活躍。實驗是用來配合教學的,應根據(jù)不同教學內(nèi)容和要求,選擇用合適的實驗,以便讓學生清楚地認清物理概念和規(guī)律。比如,講“摩擦力”這一節(jié),我們可以用引導提示法。如“摩擦力的大小與哪些因素有關系呢?”為了研究這個問題,我們調(diào)整吊盤上的重物的重量,使木塊在桌面上作勻速直線運動,這時繩子對木塊的拉力F就等于木塊與桌面間的滑動摩檫力f。然后在木塊上加一個重物,增大木塊與桌面間的壓力N,這時發(fā)現(xiàn),必須增加吊盤上的重物,使F增大,木塊才能做勻速運動?？梢奛增大,f也增大。學生就很自然地得出"f的大小跟N大小成正比"的結論。然后進一步得出動摩擦因素與兩接觸物體的材料和它們接觸面的粗糙程度有關。整個實驗目的性明確,環(huán)環(huán)緊扣,步步深入,學生必定會有很強的感性認識,很清楚的認知思路,從而輕松地掌握這節(jié)的內(nèi)容。演示實驗切忌毫無目的,其最終目的是為教學服務的,為的是在實驗中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,理解規(guī)律,從而掌握規(guī)律,否則演示實驗就失去它的意義了。

2 明顯直觀

為了使物理過程的現(xiàn)象明顯,儀器的尺寸要比較大,尤其是觀察部分的尺寸要大,要使教室內(nèi)最遠的同學也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低,但可以用感受效果來彌補。必要時可以借助投影、放大電路等手段增強現(xiàn)象的明顯性,另外,儀器擺放的位置,被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會影響觀察的效果?？刹捎么判院诎?、染色、生煙、襯托背景、照明等方法。 為了不影響正常授課時間,演示實驗過程要明了,不需要過多地拐彎抹角,特別是一些為鞏固物理概念的定性演示中,沒有必要選擇精密復雜的實驗裝置?？紤]到感官對于記憶的幫助,可以調(diào)動學生各部分感官的協(xié)調(diào)并用,有資料表明,在接受知識方面,單靠聽覺一般只能記住15%左右;單靠視覺,從圖象獲得知識,只能記住45%左右;如果兩者結合起來,可記住65%。因此,我們應該考慮學生的各種感官對信息的分辨能力,以強化有效刺激,促進學生對新知識、新規(guī)律的理解。

3 結果真實

課堂上的教學時間是極其寶貴的,教師在課堂上的演示實驗要盡量確保成功。成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實驗原理,它是設計和改進實驗的依據(jù)。只有掌握了原理,才能準確的抓住關鍵,成功的進行演示。例如,靜電實驗我們一般認為比較難做,其實關鍵在于靜電電壓高而電量少。因其電壓高,通常所說的絕緣體在高壓下變成了導電體;因其電量少,電荷容易漏。從原理上進行分析,我們就可以找到改進靜電演示實驗的關鍵——解決絕緣問題。只要對儀器進行簡單的改進就行了。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件很有關系。例如,空氣的濕度對靜電實驗很有影響,某些電學實驗跟電源電壓的穩(wěn)定性有關。因此,在課前要選擇好所需的儀器和材料,仔細地進行檢查,了解實驗的精確程度,估計實驗時間等。課前做好充分的準備,可以提高演示的成功率,但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,切忌手忙腳亂,應認真思考和分析,盡可能及時找出原因,迅速排除故障;二是要實事求是,實驗失敗不可簡單地用"儀器不行"來搪塞過去,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。應當向?qū)W生如實說明實驗失敗的原因,申明下次再做。

4 要有啟發(fā)性

演示實驗能夠提供豐富的感性材料,變抽象為形象。但它的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維,使學生更好地認識客觀規(guī)律,發(fā)展能力,培養(yǎng)興趣。因此,在設計和編制演示程序時,必須在啟發(fā)性上下功夫。演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當生動的演示現(xiàn)象出乎學生的意料之外時,認知的矛盾將上升為思維的動力。

運用演示引發(fā)問題,只是啟發(fā)思維的起點,雖然它是學生開展積極思維的突破口,但要推進思維的展開,(下轉第132頁)(上接第125頁)仍需有教師不斷的引導。例如,為什么會有這種現(xiàn)象?怎樣才能產(chǎn)生?怎樣才能做得更好?……在學生不斷的探討、思索中,逐步掌握物理知識,了解物理規(guī)律,這樣的實驗就成為了推進思維的向?qū)?。演示實驗一般情況可采用這樣的幾步:提出問題,通過實驗建立初步表象;再做實驗,又提出問題進行探討,找出規(guī)律;應用規(guī)律來說明問題,并用實驗來驗證。這一過程體現(xiàn)了實踐——理論——實踐的認知規(guī)律。演示實驗切忌難易不分,草草了事。有些新教師做實驗,常常以能顯示實驗現(xiàn)象為滿足,急急表演,匆匆收場。這樣的實驗必不能給學生留下深刻的印象,而且忽視了學生由感性到理性的上升過程,忽視了學生能力的培養(yǎng),不可能達到實驗所需的目的。

總之,演示實驗在物理教學中有不可替代的作用。只有我們明確了演示實驗的重要性,掌握了正確的方法,才能使學生的觀察和思維活動緊密地結合起來,用觀察促進思維活動的展開,又用思維指導觀察活動的進行,逐步掌握物理概念和規(guī)律,將抽象的理論具體化,將理論知識與生活實際有機的結合起來,真正的將知識學“活”,而不是為了做題而硬記理論。掌握物理規(guī)律,為以后的深入學習提供基礎。脫離了實際的教學,只會把學生們的思維禁錮,學生的觀察和思維能力不會得到提高,退一步來說,通過演示實驗可以提高物理教學的效果,使學生在輕松愉快的氣氛下掌握了知識,將空洞乏味的理論知識變得生動有趣,讓學生的身心在繁重的學習生活中獲得了休息。