新課程實施以來,在課程教學(xué)這一方面強(qiáng)調(diào)最多的是探究。而對物理教學(xué)而言,實驗是探究的主要手段。其中課堂演示實驗又是最常操作的,所以要很好地貫徹探究這一新理念,就物理課堂教學(xué)而言,做好演示實驗就顯得尤為重要。本文從三個方面談?wù)勓菔緦嶒炘谖锢碚n堂教學(xué)中的作用。
一、演示實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力,創(chuàng)設(shè)更好的物理教學(xué)情境
學(xué)生的學(xué)習(xí)從觀察開始。觀察是一種有目的、有計劃、有思維參與的高級形態(tài)的知覺。一切觀察都含有兩個要素:知覺因素和演示因素。學(xué)生在教師指導(dǎo)下,去觀察由演示實驗所表現(xiàn)出來的各種物理現(xiàn)象時,不僅要用感官去感知,還要用大腦去思考。因此,觀察的過程,既是知覺過程,又是思維過程。
觀察是學(xué)生認(rèn)識事物的開始和源泉,觀察中獲得豐富的感性材料為學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。例如“自由落體的運動”的教學(xué):
演示實驗1:教師手上拿一張白紙,一塊石頭,明顯地,石頭的質(zhì)量比白紙的質(zhì)量大,當(dāng)老師把它們舉到同一高度,同時放開手時,請大家觀察,哪個先著地。
學(xué)生觀察,是石頭先著地,為什么是石頭先著地呢?(學(xué)生短暫的討論)
有些同學(xué)說:因為石頭的質(zhì)量比較大,所以先著地。換句話說,就是物體的質(zhì)量越大,下降就越快。是不是這樣?(學(xué)生回答:是)
演示實驗2:拿兩張一樣的相對小的白紙1、2,還有一張大而厚的紙3。
第一步:老師把白紙1和紙3舉在同一高度,同時讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個先著地。
第二步:把白紙1弄成紙團(tuán),并將紙團(tuán)與紙3舉在同一高度,同時讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個先著地。
第三步:把弄成紙團(tuán)的白紙1與白紙2舉在同一高度,同時讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個先著地。
學(xué)生從觀察中易得到結(jié)論:
第一步:重物下降得快;
第二步:輕物下降得快;
第三步:同重物體也有快慢;
結(jié)論:物體下落過程的運動情況與物體質(zhì)量無關(guān)
大家再仔細(xì)分析一下,實驗1,2結(jié)論不一致的原因在哪里?
(學(xué)生:他沒有考慮空氣阻力的影響)
實驗驗證:將羽毛和金屬片放入玻璃管中,將玻璃管中的空氣抽去,讓它們同時下落,觀察到的現(xiàn)象是金屬片與羽毛下落快慢相同。
得出概念:物體僅在重力作用下,從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。
運用演示實驗進(jìn)行實際表演,能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。通過對教師的實際表演所觀察到的現(xiàn)象和過程,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了學(xué)習(xí)自由落體概念的物理情境,學(xué)生置身于這一情境,進(jìn)而去思維、分析,能夠更好地掌握新知識。
二、演示實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
物理教學(xué)中,教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并把這種外部的誘因作用于學(xué)生,產(chǎn)生學(xué)生內(nèi)部的需要,從而引向具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。所以,在設(shè)計演示教學(xué)中,要沿“需要產(chǎn)生興趣,理論強(qiáng)化興趣,運用升華興趣”的層次,把激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣貫穿于教學(xué)的全過程。
例如在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時,教師設(shè)計實驗:把一只雞蛋放在塑料片上,當(dāng)扳動彈簧片打擊塑料片時,你們猜,雞蛋會被打飛嗎?提出問題給學(xué)生猜想后再演示。雞蛋安然無恙落在槽中,學(xué)生會由驚奇而探究。在學(xué)習(xí)動量定理時,設(shè)計實驗:把一只雞蛋高高舉起再丟下來,雞蛋會被打碎嗎?學(xué)生肯定認(rèn)為會被打碎,演示后,不但沒有破,而且跳起老高。為什么?原來地上鋪上了一層泡沫塑料。為什么鋪上泡沫塑料,雞蛋就不會被打碎呢?其中蘊(yùn)含怎樣的物理道理呢?于是他們就帶著這個問題饒有興致地學(xué)習(xí)新的知識。這些實驗展示的現(xiàn)象奇特、驚險、出乎意料,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
物理教學(xué)中,演示實驗展示了許多有趣、生動、新穎、驚奇的物理現(xiàn)象。教師在演示中要巧妙地設(shè)問,進(jìn)一步激發(fā)思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。
三、演示實驗?zāi)芙探o學(xué)生物理研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度
物理教學(xué)中,教師長期地、適時地運用演示實驗這種手段,有目的、有計劃地進(jìn)行演示,讓學(xué)生知道觀察,思考問題,使學(xué)生從中體驗到物理學(xué)研究的基本方法是觀察和實驗,明白觀察、實驗的重要作用,懂得有目的地進(jìn)行觀察,最終掌握觀察和實驗的方法。
感知的東西,不一定能夠理解它。而只有真正理解,才能更好地感知和運用。在物理演示實驗教學(xué)中,教師必須幫助和指導(dǎo)學(xué)生對所獲得的感知材料加以分析,排除次要因素,將所觀察動的現(xiàn)象和本質(zhì)聯(lián)系起來,建立理想模型和動態(tài)的物理圖景。再用物理圖景來指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概括、分析、歸納,從而得出物理規(guī)律。
物理演示實驗教學(xué),尤其是實驗教學(xué)蘊(yùn)藏著豐富的唯物辯證法思想。在物理實驗中教師要給學(xué)生闡明其中包含的辯證關(guān)系,用辯證的觀點指導(dǎo)觀察和分析問題。實驗還要求師生實事求是,忠于數(shù)據(jù),避免主觀武斷或拼湊結(jié)論的現(xiàn)象??傊?,正確運用演示實驗可以使學(xué)生逐步養(yǎng)成一切從實際出發(fā)和實事求是的科學(xué)態(tài)度。
總之,演示實驗不僅可以使學(xué)生獲得感性認(rèn)識,深刻地理解概念和規(guī)律,還可以使學(xué)生的分析、綜合等邏輯能力得到培養(yǎng),同時了解掌握物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)的實驗方法。演示實驗的新穎性、啟發(fā)性、知識性、可操作性等對學(xué)生具有相當(dāng)大的吸引力,可以集中學(xué)生的注意力,使教學(xué)過程活潑、生動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以,要更好地貫徹新課程要求下的探究思想,使學(xué)生學(xué)好物理,最關(guān)鍵的是做好演示實驗。