王林緒

摘要:本文探討了在物理教學(xué)中應(yīng)怎樣做好物理實驗演示,以增進學(xué)生學(xué)習(xí)物理的志趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞:物理演示實驗;興趣;現(xiàn)象

物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ),實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),演示實驗在物理教學(xué)中起著重要作用,是物理教學(xué)中不可缺少的一部分。其主要特點是:在課堂上結(jié)合傳授知識和技能,由教師操作表演實驗,它能將一些抽象的物理概念和規(guī)律較生動形象地展示給學(xué)生并為學(xué)生所接受,還能讓教師的情感、態(tài)度、思維方法、操作技能及科學(xué)作風(fēng)等形象地影響學(xué)生,使其受到深刻的感染,學(xué)到更多的知識。演示實驗是將日常生活或生產(chǎn)實踐中不易觀察到的或習(xí)以為常而未引起注意的物理現(xiàn)象突現(xiàn)出來,并與理論相結(jié)合,使課堂講授的理論具有鮮明生動而堅實的實驗基礎(chǔ),使學(xué)生加深理解,鞏固記憶,激發(fā)興趣,誘導(dǎo)思考,事倍功半,終身受益。在教學(xué)中如何選擇設(shè)計演示實驗?要遵循哪些原則?怎樣才能做好演示實驗?

一、 演示實驗的作用

演示實驗在課堂教學(xué)中是創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情景,激發(fā)學(xué)生興趣的重要方法,它將學(xué)生在日常生活和生產(chǎn)中看到及聽到的現(xiàn)象,通過實驗的手段再現(xiàn)出來,將“生活世界”轉(zhuǎn)化為“物理世界”,造成一種研究物理現(xiàn)象的氛圍,把學(xué)生帶進了有趣的物理殿堂,使物理教學(xué)從生活走向物理。生動有趣的演示實驗,有的使學(xué)生感到熟悉而親切,從中體會到“生活處處皆知識”,物理就在我身邊的道理;有的使學(xué)生有似曾相識又陌生的感覺;而有的演示實驗出現(xiàn)的現(xiàn)象和他們的猜想截然相反使他們震驚,產(chǎn)生種種疑惑?！皩W(xué)起于思,思起于疑”,從而促使學(xué)生更加積極主動地學(xué)習(xí)知識。演示實驗是學(xué)生探索知識的源泉,也是深化理解知識的重要途徑。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時,不可避免地要遇到一些難點,這些難點常常是因為學(xué)生缺乏對相關(guān)知識感性認(rèn)識而造成的。在這種情況下設(shè)計一些演示實驗,讓學(xué)生通過觀察現(xiàn)象分析原因,可以突破難點,取得事半功倍的效果。在演示實驗的過程中,教師要指導(dǎo)學(xué)生對全過程進行認(rèn)真有序的觀察,使學(xué)生明確知識發(fā)生發(fā)展的規(guī)律,從而加深對知識的理解。演示實驗是教師做的示范表演性實驗,成功完美的演示實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣、掌握實驗方法及提高實驗技能和素養(yǎng)。教師在實驗時,要通過自己的示范,以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和熟練的操作技能潛移默化地影響學(xué)生。對于怎樣正確選擇和使用實驗器材,如何設(shè)計實驗,確定方案,實驗的動作如何規(guī)范,怎樣讀取數(shù)據(jù)和記錄測量結(jié)果,怎樣分析實驗誤差,如何分析、推理歸納得出結(jié)論等待,都需要教師長期結(jié)合演示實驗進行言傳身教。另外,學(xué)生通過觀察演示實驗,可以培養(yǎng)他們敏銳的觀察能力、優(yōu)良的思維品質(zhì)及實事求是的科學(xué)探索精神。

二、 演示實驗的原則

1. 要目的明確,忌隨心所欲

物理教學(xué)中,演示實驗是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實驗具有生動、直觀、新奇的特點,容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實驗的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實驗是用來配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇合適的實驗,合理地進行實驗,以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。例如,在講授“平拋運動”這一節(jié)的內(nèi)容時,我們可以選擇的演示實驗比較多。如拋出的粉筆頭、桌上滾落的玻璃球、水流的噴射、平拋運動演示儀、閃光照相等。其目的就是讓學(xué)生認(rèn)識“平拋運動可以看做是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成”這一規(guī)律。我們利用哪種演示都應(yīng)清楚地顯示出演示內(nèi)容的本質(zhì)特征。當(dāng)然,實驗時要增強實驗的趣味性,更好地調(diào)動學(xué)生的思維積極性。再如,講“摩擦力”這一節(jié),我們可以用引導(dǎo)提示法指出我們要實驗的問題和目的。如“摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)系”,為了研究這個問題,我們調(diào)整吊盤上的重物的重量,使木塊在桌面上做勻速直線運動,這時繩子對木塊的拉力就等于木塊與桌面之間的滑動摩擦力。然后在木塊上加一個重物,增大木塊與桌面的壓力,這時發(fā)現(xiàn),必須增加吊盤上重物,使拉力增大,木塊才能做勻速運動?？梢娫龃竽緣K與桌面之間的壓力,木塊與桌面之間的滑動摩擦力也增大。學(xué)生很自然地得出“兩個物體之間的滑動摩擦力f 大小跟這兩個物體之間的壓力N大小成正比”的結(jié)論,即f=μN,然后進一步得出動摩擦因數(shù)與兩接觸物體的材料和它們接觸面的粗糙程度有關(guān)。整個實驗的目的性明確,環(huán)環(huán)緊扣,步步深入,學(xué)生必定會有很強的感性認(rèn)識,很清楚的認(rèn)知思路,從而輕松地掌握這節(jié)內(nèi)容。演示實驗切忌毫無目的,隨心所欲。演示實驗的最終目的是為教學(xué)服務(wù)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。為實驗而實驗,沒有目的性,只會使學(xué)生浮于實驗過程與表面現(xiàn)象,不知道老師為什么做實驗,不知道實驗演示了什么規(guī)律,更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律了。對老師而言,這樣的實驗是“吃力不討好”的事。

2. 現(xiàn)象要清楚,明顯可見

演示實驗應(yīng)該使全班同學(xué)都能看清相應(yīng)的物理現(xiàn)象和過程,這就要求實驗直觀、明顯,實驗現(xiàn)象鮮明、清晰、準(zhǔn)確。因此,在設(shè)計實驗時要注意以下問題:①物理過程中的變化要顯著,現(xiàn)象要明顯,演示要確保成功。②儀器尺寸要足夠大,需要觀察的部分必須突出,必要時可以通過幻燈、顯微投影等等手段來增加可見度。③要使被觀察主體對比強烈,以利于學(xué)生看準(zhǔn)目標(biāo),易于分辨,通常可以采用染色、生煙、背景襯托、照明等方法來增加對比效果。

3. 要安全可靠,忌弄虛作假

課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的,如果教師在演示中出現(xiàn)失誤或差錯,不僅會貽誤時間,而且會引起對所得結(jié)論的懷疑。因此,教師在課堂上的演示實驗必須確保成功。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(shè)計和改進實驗的依據(jù)。只有掌握了原理,才能準(zhǔn)確地抓住關(guān)鍵,成功地進行演示。例如,靜電實驗我們一般認(rèn)為比較難做,其實關(guān)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(dǎo)體;因其電量少,電荷容易漏。從原理上分析,我們就可以找到改進靜電實驗的關(guān)鍵——解決絕緣問題。只要對儀器進行簡單地改進就行了。其次,要注意環(huán)境條件。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件有很大關(guān)系。例如,空氣的濕度對靜電實驗很有影響,某些電學(xué)實驗跟電源電壓的穩(wěn)定性有關(guān)。因此,教師課前要選擇好所需儀器和材料,仔細(xì)地進行檢查,熟悉儀器的使用性能,了解實驗的精確程度,估計實驗時間,觀察教室里即將演示的環(huán)境。課前做好充分的準(zhǔn)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(yīng)認(rèn)真思考和分析,盡可能及時找出原因,迅速排除故障;二是實事求是,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(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實說明失敗的原因,聲明下次再做。這種負(fù)責(zé)的精神和作風(fēng),對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。

4. 演示之前巧布局

演示用儀器要合理布局,以便于教師操作。例如,一般應(yīng)把要觀察的儀器儀表,放置在講臺的中心位置;需要操作的儀器及器件,如電源開關(guān)、滑動變阻器等,應(yīng)放置在講臺的右側(cè)。教師演示操作時站立的位置,要注意不要擋住學(xué)生的視線。

5. 演示之中重觀察

①隨時注意演示觀察的重點。②對于重點觀察的部分,教師應(yīng)該左右掉轉(zhuǎn)一下方向,使得左右兩側(cè)的全體學(xué)生都能夠觀察到實驗結(jié)果。③出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象,要保留一定的時間,以便學(xué)生有足夠的觀察時間。④注意配合講解的時機。演示實驗是教師講課的一部分,成功的物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)是講解和演示的有機結(jié)合,在講解過程中要邊講邊演,要指導(dǎo)學(xué)生看清主要現(xiàn)象,并引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察和分析,認(rèn)識現(xiàn)象的本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,從而得出合乎邏輯的結(jié)論。

總之,演示實驗在物理教學(xué)中起著非常重要的作用。作為物理教師,要千方百計地創(chuàng)造條件做好演示實驗,盡量利用自制及代用的方法使學(xué)生多見到一些直觀、生動的物理現(xiàn)象。在物理教學(xué)中要緊扣教學(xué)環(huán)節(jié),通過簡短精彩的表演為講授開路,起到突出重點、突破難點、鞏固和應(yīng)用知識的作用,從而取得良好的教學(xué)效果。

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(黑龍江幼兒師范高等?？茖W(xué)校)