物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。課堂演示實驗是中學(xué)物理實驗教學(xué)的重要組成部分,教師在實際教學(xué)過程中,不僅要保證課堂演示實驗成功地完成,而且要讓它發(fā)揮其應(yīng)有的作用,并對學(xué)生做出正確的引導(dǎo),付之于較強(qiáng)的目的性和趣味性,從而吸引住學(xué)生。
實驗前認(rèn)真準(zhǔn)備
實驗前的認(rèn)真準(zhǔn)備是課堂演示實驗成功的保證,只有成功的實驗,才能幫助學(xué)生建立物理概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
1.對實驗的整個過程,教師要認(rèn)真?zhèn)浜谜n。包括學(xué)生需要觀察什么,思考些什么問題,應(yīng)用什么方法分析數(shù)據(jù),通過實驗可以得出什么結(jié)論或規(guī)律等,都應(yīng)該完整地呈現(xiàn)在教案中。例如在備探究《歐姆定律》時,要備清研究什么,用什么方法研究,實驗電路圖是什么,實驗表格的設(shè)計等。
2.實驗之前需準(zhǔn)備好實驗所需的實驗器材。有些小實驗所需器材需要提前準(zhǔn)備,有些易損器件甚至需要準(zhǔn)備兩份。例如:在研究光反射規(guī)律時用到激光筆,準(zhǔn)備兩支以防止實驗時因接觸不良等原因不能正常發(fā)射出激光,而影響實驗。在研究歐姆定律,電功率等電學(xué)實驗時,應(yīng)多準(zhǔn)備幾個小燈泡,防止在實驗時因小燈被損壞,而不能順利地完成實驗,影響教學(xué)秩序和教學(xué)效果。
3.每個演示實驗在上課之前教師應(yīng)先做一遍。一方面,測試一下實驗器材是否存有問題,以保證實驗的成功;另一方面,通過實驗使自己對整個實驗有較完整的預(yù)估能力,出現(xiàn)一些狀況可以較好及時地解決,以保證實驗?zāi)芎芎玫貫榻虒W(xué)物理概念或規(guī)律服務(wù)。
實驗過程中的注意點
實驗過程是整個演示實驗的關(guān)鍵,是教師演示教學(xué)的過程,也是學(xué)生自主觀察學(xué)習(xí)的過程。
1.實驗之前注意趣味性引入。例如:在研究大氣壓強(qiáng)存在,一張紙托住一杯水的實驗實驗之前可以擺一些噱頭,說成變一小魔術(shù)之類。再如在探究手搖發(fā)電機(jī)一節(jié),實驗前可介紹美國桑托斯公司在轉(zhuǎn)動門上安裝發(fā)電機(jī),借助顧客進(jìn)出時推門來發(fā)電,以此為公司謀利等新奇的資料,激發(fā)學(xué)生的興趣,提高演示實驗的教學(xué)效果。
2.演示實驗之前先要向?qū)W生明確他們所需觀察的對象以及所需思考的問題。例如:觀察水沸騰實驗,如果你沒有預(yù)先給學(xué)生說明,他們可能只會觀察溫度計的示數(shù)變化,而忽略了水中氣泡和水響聲的變化。向?qū)W生明確實驗?zāi)康暮蛯嶒炄蝿?wù),這對演示實驗的完整性和實驗效果有著保證作用。
3.演示實驗的整個過程要盡可能地展示給每一個同學(xué)。如果某一部分同學(xué)不能仔細(xì)觀察到實驗,一方面會打擊到他們的學(xué)習(xí)積極性,使他們無法完成自己所提出的觀察任務(wù);另一方面這部分同學(xué)可能會因為觀看實驗走桌串位,影響到課堂秩序。對教師來說教學(xué)效率也會因此打了折扣。因此,應(yīng)將演示實驗置于顯眼的易觀察的位置進(jìn)行,如在學(xué)習(xí)電學(xué)時,可將電學(xué)器件安在電路板上,掛在黑板上演示,這樣,即使坐在后面的學(xué)生也能清楚地看到。
4.實驗的過程要注意規(guī)范操作。例如:用酒精燈加熱需用外焰、用彈簧測力計需先校零、溫度計讀數(shù)視線應(yīng)與液柱凸面的上表面,凹面的下表面相平。教師的操作過程同時給同學(xué)們提供了樣板,錯誤的操作會給學(xué)生錯誤的引導(dǎo),也會影響到實驗的成功與否,甚至?xí)菇虒W(xué)達(dá)不到預(yù)期效果。
5.實驗完成后對數(shù)據(jù)的分析總結(jié)和得出結(jié)論。教師應(yīng)注意結(jié)合數(shù)學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如將數(shù)據(jù)描點入直角坐標(biāo)系,通過圖像來直觀呈現(xiàn)其間所含規(guī)律,這些工作應(yīng)讓學(xué)生自己完成,只有這樣,學(xué)生才能真正掌握其中的方法,為今后的自主探究打下基礎(chǔ)。
6.直面實驗中異樣現(xiàn)象或數(shù)據(jù),教師應(yīng)注意引導(dǎo)分析找出其原因。事實上,一部分物理實驗所測得的數(shù)據(jù)與物理結(jié)論和規(guī)律并不完全相符,原因有測量工具的精密程度低,實驗器材簡陋等,在遇到這種情況時,教師不應(yīng)湊一些數(shù)據(jù)了事,這樣與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神有悖,相反應(yīng)與學(xué)生一起分析其中的原因,直面實驗中異樣現(xiàn)象或數(shù)據(jù);還有一些實驗結(jié)果誤差大是由于實驗方法不盡合理,例如:用托盤天平和量筒測牛奶的密度這一實驗,實驗步驟安排不合理會碰到牛奶倒不干凈的問題,這樣會直接導(dǎo)致測量結(jié)果有偏差,對于這種情況教師應(yīng)幫助學(xué)生分析問題所在,并進(jìn)一步提出改進(jìn)方法,提高實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度。
實驗最后的工作
實驗完成之后,并不意味著整個實驗的結(jié)束,教師還應(yīng)做好諸如整理器材、幫助學(xué)生鞏固好實驗結(jié)論之類的工作。
1.對實驗器材進(jìn)行整理,特別是玻璃器皿要注意輕取輕放。這項工作的完成同時也給學(xué)生們起到一個很好的榜樣作用,可以讓學(xué)生們知道應(yīng)該把器材整理好,便于下一次實驗時使用,引申到平時的學(xué)習(xí)生活中,幫助他們養(yǎng)成有條理的好習(xí)慣。
2.對實驗結(jié)論進(jìn)行鞏固。一方面可以要求學(xué)生當(dāng)堂理解后加以記憶;另一方面通過與之相配套的習(xí)題進(jìn)行練習(xí)鞏固。這樣符合艾賓浩斯的記憶遺忘曲線,在遺忘最快的時候加以鞏固,使學(xué)生記得更多,記得更牢些。
實驗教學(xué)是物理教學(xué)的主要方法,課堂演示實驗是中學(xué)物理教學(xué)過程中重要的一個環(huán)節(jié),教師要想獲得最佳的實驗教學(xué)效果,就必須在實驗教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)上下足功夫,并細(xì)化到每一個細(xì)節(jié)。