鄧昕寧

一、演示實(shí)驗(yàn)在高職物理教學(xué)中的重要作用

演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主要操作者的表演示范實(shí)驗(yàn)。它的目的是通過引導(dǎo)觀察思考、配合講解等方式，使學(xué)生掌握物理知識，或者通過演示的引導(dǎo)和示范作用，為學(xué)生獨(dú)立訓(xùn)練創(chuàng)造條件。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理學(xué)中的許多概念和規(guī)律都是通過觀察、實(shí)驗(yàn)、分析和概括抽象出來的。演示實(shí)驗(yàn)可以不受空間和時(shí)間的限制，把某些自然現(xiàn)象再現(xiàn)，深刻地揭示物理量之間的相互關(guān)系，從而啟發(fā)學(xué)生深入思考，進(jìn)一步尋求其變化規(guī)律。由此可見，物理知識的講授離不開課堂演示實(shí)驗(yàn)。[1]

演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有著不可替代的重要作用。它能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和探索精神，能提供感性材料，幫助學(xué)生建立物理概念和規(guī)律，能化抽象為具體，化枯燥為生動，能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的物理情境，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的情感，使學(xué)生能主動地獲取物理知識和發(fā)展能力，促進(jìn)科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。[2]

對于以形象思維為主的高職學(xué)生群體，他們更樂于接受形象直觀的物理實(shí)驗(yàn)，不愿意面對枯燥的理論學(xué)習(xí)和繁瑣的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。因此，探索演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，對提高高職物理課堂教學(xué)效果具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、充分利用物理演示實(shí)驗(yàn)，提高高職物理課堂教學(xué)效果

實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備匱乏，教師對演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視，學(xué)生很少動手參與等現(xiàn)狀，使演示實(shí)驗(yàn)在高職物理課堂中所占比重十分有限，遠(yuǎn)未能發(fā)揮其在物理教學(xué)中的重要作用。因此，有必要從以下途徑提高當(dāng)前高職物理課堂教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)效果。

（一）充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)作用，盡量做到每節(jié)課都有演示實(shí)驗(yàn)

用較少的語言，在較短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，演示實(shí)驗(yàn)在這方面起的作用是再生動的口頭表述也代替不了的。運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)會使物理課堂教師講得輕松，學(xué)生學(xué)得容易。在一些發(fā)達(dá)國家，基本上每堂物理課都要做1～2個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。在學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限的前提下，只有通過教師自身的努力，才能實(shí)現(xiàn)每節(jié)課都有演示實(shí)驗(yàn)。

1.自制演示實(shí)驗(yàn)。目前物理課程在很多高職院校課程體系中已經(jīng)和正在被邊緣化，原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備早已不能滿足物理教學(xué)的需要，學(xué)校不可能進(jìn)行大量投入以改善實(shí)驗(yàn)條件。這就要求廣大教師自制教具。這樣做的好處是花錢不多，又可以根據(jù)專業(yè)及學(xué)情特點(diǎn)等實(shí)際情況，設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。

2.合理運(yùn)用多媒體技術(shù)，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)。多媒體技術(shù)的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。利用多媒體技術(shù)除可以完成所有的實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)外，還具有傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)無法比擬的優(yōu)勢:（1）多媒體技術(shù)可以在課堂上模擬呈現(xiàn)無法進(jìn)行實(shí)物演示的現(xiàn)象，演示一些時(shí)空跨度大的實(shí)驗(yàn)、宏觀和微觀現(xiàn)象等，如天體的運(yùn)動、布朗運(yùn)動、粒子散射、核裂變和聚變等。（2）仿真實(shí)現(xiàn)虛擬模型。如利用Flash、CAD等軟件模擬真空、光滑無摩擦等理想狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)，模擬虛擬的電力線、磁感線等。（3）事先將演示實(shí)驗(yàn)錄制下來，在課堂上可以將重點(diǎn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行多次重復(fù)呈現(xiàn)，將不容易觀察到的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)或定格或放大呈現(xiàn)；將聲、光、電、色彩等結(jié)合在一起，完美呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程。（4）運(yùn)用多媒體進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，可以規(guī)避實(shí)驗(yàn)失誤，避免課堂“意外”發(fā)生。

基于多媒體技術(shù)的上述優(yōu)勢，實(shí)物演示常常被多媒體演示所代替。教師在大量應(yīng)用多媒體演示實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，忽略了多媒體技術(shù)的局限性，即缺乏真實(shí)性。真實(shí)的物理情境最接近學(xué)生的生活體驗(yàn)，能夠引起學(xué)生的情感共鳴，調(diào)動他們?nèi)康母惺芰蜕罱?jīng)驗(yàn)去探討發(fā)現(xiàn)問題。在某種意義上，演示實(shí)驗(yàn)真實(shí)性的程度也決定了學(xué)生對學(xué)習(xí)主題認(rèn)知和意義建構(gòu)的程度。[3]

綜上所述，在實(shí)際教學(xué)中，要以實(shí)物演示為主，多媒體技術(shù)為輔，兩者有機(jī)結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大優(yōu)化。如“楞次定律”教學(xué)，用線圈和磁鐵演示感生電流，學(xué)生能觀察到感生電流方向的變化，但磁通量的變化觀察不到，這就很難使學(xué)生建立磁通量變化與感生電流方向之間的關(guān)系。運(yùn)用Flash制作模擬磁鐵，穿過線圈時(shí)產(chǎn)生感生電流，教師省去事先準(zhǔn)備調(diào)試實(shí)驗(yàn)器材的環(huán)節(jié)，教師“邊演邊講”，學(xué)生在置疑中學(xué)習(xí)，教學(xué)效果也不理想。如果教師用實(shí)物演示感生電流，解釋磁通量變化和感生電流方向以及總結(jié)楞次定律內(nèi)容時(shí)，再用多媒體來展示，教學(xué)效果會更好。

（二）采用以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，增加學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中的參與度

傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主體，即由教師操作演示，學(xué)生觀察現(xiàn)象，教師主導(dǎo)總結(jié)歸納出物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律，學(xué)生處于被動接受的地位，在一定程度上限制學(xué)生的主動性、探究性和創(chuàng)造性。因此，必須讓學(xué)生成為課堂教學(xué)的主體，教師是“導(dǎo)演”，學(xué)生是“演員”，有效提高學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中的參與度。應(yīng)盡可能運(yùn)用分組實(shí)驗(yàn)法、項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法、合作探究法等以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法。

1.變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。有些演示實(shí)驗(yàn)可以教師先演示，學(xué)生再操作，教師穿插講解實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的操作者，會使學(xué)生深度融入物理情境，主動地接受知識，既提高教學(xué)效果，又培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

2.變演示實(shí)驗(yàn)為課下實(shí)驗(yàn)[4]。教師進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)后，布置學(xué)生課后做類似實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)身邊物理現(xiàn)象。如講授超重和失重現(xiàn)象時(shí)，教師課堂演示學(xué)生站在體重秤上快速下蹲或站起時(shí)體重秤的讀數(shù)變化，讓學(xué)生課下分組完成電梯升降過程中放置重物的臺秤示數(shù)的變化，并視頻記錄，在課堂上播放，由學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師進(jìn)行點(diǎn)評總結(jié)，促進(jìn)知識的應(yīng)用與遷移，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和協(xié)作精神。

3.學(xué)生設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。教師提供實(shí)驗(yàn)素材，如例題、習(xí)題、生活中實(shí)際問題等，明確實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提供一定的器材設(shè)備，由學(xué)生設(shè)計(jì)和演示實(shí)驗(yàn)。布置以小組為單位合作探究，學(xué)生在明確的問題動機(jī)驅(qū)動下，進(jìn)行自由探索和互助協(xié)作，最后形成最優(yōu)的實(shí)施步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)論，從而培養(yǎng)其獨(dú)立解決問題的能力和開拓創(chuàng)新的精神。

基于演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中不可替代的重要作用，在物理課程改革中，我們要以演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革為突破口，鼓勵(lì)師生發(fā)揮“教與學(xué)”的主動性和創(chuàng)新性，加大演示實(shí)驗(yàn)所占課堂比重，靈活運(yùn)用以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)，就能不斷提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量。

[1]劉建偉，孫枝蓮.物理課程與教學(xué)論研究[M].北京:高等教育出版社，2007:150-151.

[2]喬翠蘭.物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的研究[D].武漢:華中師范大學(xué)，2003.

[3]蘇艷麗.新課程理念下中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)研究[D].長春:東北師范大學(xué)，2006.

[4]趙煥茹.將高中部分物理演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究式實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2011.