宋 輝

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課堂教學(xué)中占有極其重要的地位。課堂演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn),是一種直觀教學(xué)手段。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)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(shí)。通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)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(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō),那些直觀性強(qiáng)的知識(shí)還是比較容易掌握的。因此,教師結(jié)合課堂演示實(shí)驗(yàn)來(lái)講授新知識(shí)或復(fù)習(xí)舊知識(shí),學(xué)生便會(huì)更容易接受和掌握有關(guān)知識(shí)。另外,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),還可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)各種實(shí)驗(yàn)儀器并能正確、規(guī)范地使用,在以后的學(xué)生實(shí)驗(yàn)中,能夠獨(dú)立、高質(zhì)量地完成各個(gè)實(shí)驗(yàn)。所以,演示實(shí)驗(yàn)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(guò)去注重知識(shí)傳授的傾向,關(guān)注學(xué)生的發(fā)展,倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)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(dòng)地獲得知識(shí)和提高能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐的要求。實(shí)驗(yàn)滲透著方法教育,對(duì)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(shí)驗(yàn)生動(dòng)有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)生追根求源探索知識(shí)上有極其重要的作用。

1. 初中物理演示實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容,目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生深刻地掌握物理學(xué)知識(shí)和提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。但在?shí)際教學(xué)過(guò)程中,有些教師并不能很好地運(yùn)用這一直觀教學(xué)手段。一方面,由于實(shí)驗(yàn)條件的限制,特別是一些農(nóng)村中學(xué),在實(shí)驗(yàn)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(lái)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(duì)這一極為有效的教學(xué)手段認(rèn)識(shí)不夠,從而忽略了演示實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性。學(xué)校要盡可能添置各種必備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)用品,以滿足教學(xué)要求;在教學(xué)中,教師對(duì)于教材上的每個(gè)演示實(shí)驗(yàn)盡量在課堂上都一一加以演示,以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

2. 強(qiáng)化初中物理課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義所在

2.1 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛。課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)看得見(jiàn)、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(dòng)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(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(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(dòng),接受知識(shí)的能力就會(huì)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(yǔ)言形式獲得的知識(shí)大約能夠記憶15%,而同時(shí)運(yùn)用視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)則可接受知識(shí)的65%左右。因此,通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)講授物理學(xué)知識(shí),能使學(xué)生的學(xué)習(xí)走近路,走直路,用較少的時(shí)間獲得更多的知識(shí),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(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法。在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的思路、設(shè)計(jì)方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)儀器的使用、實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等方面的知識(shí),并能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行科學(xué)地分析和說(shuō)明。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生可以初步了解和掌握物理學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)有其重要的意義,因此,教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性(甚至一個(gè)微小的動(dòng)作)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)的全局性。為此,教師應(yīng)備好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),不可忽略每一細(xì)節(jié),力爭(zhēng)做到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確無(wú)誤,授以學(xué)生科學(xué)的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。

3. 初中物理課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的藝術(shù)性

3.1 注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。

觀察是實(shí)驗(yàn)的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無(wú)處不在。教師可通過(guò)列舉生產(chǎn)、生活中的實(shí)際事例,展示實(shí)物、模型、掛圖、漫畫(huà)或進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)來(lái)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(shí)驗(yàn),起到激發(fā)求知欲和復(fù)習(xí)舊知識(shí)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(méi)有出示問(wèn)題之前就讓學(xué)生自由觀察。待觀察一段時(shí)間后,老師再讓學(xué)生回答投影上準(zhǔn)備好的問(wèn)題?？隙ㄓ胁糠謱W(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(wèn)題,應(yīng)該由學(xué)生通過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)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(lái),讓學(xué)生按部就班。那樣做實(shí)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(shí)驗(yàn)一般都比較簡(jiǎn)單,可塑性較強(qiáng)。在教學(xué)過(guò)程中根據(jù)課堂演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的特點(diǎn)不同,教學(xué)方式可做相應(yīng)的改變。

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

3.2.2 同步式實(shí)驗(yàn)——邊授課邊實(shí)驗(yàn)。在“凸透鏡成像”的教學(xué)過(guò)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(duì)凸透鏡成像的特點(diǎn)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(diǎn)和成像規(guī)律。

3.2.3 探索式實(shí)驗(yàn)——先探究后講授。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中,課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒(méi)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(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充分的動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)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(shí),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(jué)思維能力,然后分組合作進(jìn)行試驗(yàn)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(jì)三個(gè)小實(shí)驗(yàn):(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開(kāi),看那個(gè)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(gè)干得快?(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對(duì)其一片吹風(fēng),看哪滴干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn),但它不僅使學(xué)生懂得影響蒸發(fā)快慢的知識(shí),而且滲透了物理研究的方法。

3.3 采用多種實(shí)驗(yàn)方法,活躍學(xué)生思維。

教師在幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對(duì)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)做完了,結(jié)果出來(lái)了,我們的實(shí)驗(yàn)是不是就結(jié)束了?沒(méi)有。要進(jìn)行歸納和總結(jié)。案例四:在學(xué)習(xí)電阻的測(cè)量中,我們就應(yīng)很好地總結(jié),我們學(xué)過(guò)的電阻的測(cè)量方法有哪些,這些方法各有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)等等。下面是我們學(xué)過(guò)的常見(jiàn)的測(cè)電阻方法:

3.4.1 歐姆表法:用歐姆表只能對(duì)電阻進(jìn)行粗測(cè),為進(jìn)一步的精確測(cè)量提供一個(gè)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(cè)得的電阻值精度也高,而且不需要計(jì)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(cè)量依據(jù)是歐姆定律,需要的基本測(cè)量?jī)x器是電壓表和電流表,但理論上無(wú)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(huì)分析什么情況下用哪種電路測(cè)量誤差較小。

3.4.4 比較法:在滿足一定條件時(shí),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(cè)出未知電阻。

3.5 建立合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)。

教師對(duì)教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評(píng)估,為制訂下一個(gè)目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個(gè)學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說(shuō)學(xué)生已經(jīng)掌握了知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn),形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行總結(jié),學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰(shuí)做得最好?由教師和學(xué)生總結(jié)這個(gè)經(jīng)驗(yàn),從而形成再創(chuàng)新能力,這個(gè)環(huán)節(jié)是必不可少的。

在以往的教學(xué)評(píng)價(jià)當(dāng)中,往往是以學(xué)生的一次次考試的成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)每一個(gè)學(xué)生,在新時(shí)代的今天,這個(gè)評(píng)價(jià)方法自然也應(yīng)該有所改進(jìn),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)似乎成了其中的重點(diǎn)。我認(rèn)為新的評(píng)價(jià)觀點(diǎn)應(yīng)該重視學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中解決問(wèn)題的能力,在實(shí)際操作時(shí)就應(yīng)該努力避免死板、缺乏創(chuàng)造力的觀點(diǎn),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(shí)驗(yàn),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(guò)程中,教師應(yīng)利用每個(gè)演示實(shí)驗(yàn),貫穿在整個(gè)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(shí)和物理實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)其觀察能力、思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

收稿日期:2009-10-26