物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的自然學(xué)科。物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)占了很大的比重。演示實(shí)驗(yàn)選擇是否恰當(dāng),實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范直接影響課堂教學(xué)質(zhì)量。演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分,是學(xué)生建立物理概念和規(guī)律、掌握物理知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。課堂演示實(shí)驗(yàn)深受學(xué)生喜愛(ài),它是教師展現(xiàn)教學(xué)藝術(shù)的方法。因此,做好演示實(shí)驗(yàn)對(duì)提高課堂教學(xué)效率是至關(guān)重要的。
一、演示實(shí)驗(yàn)要撼動(dòng)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
在沒(méi)有學(xué)習(xí)物理之前,學(xué)生在兒童時(shí)期就已經(jīng)形成了自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。而且這種認(rèn)識(shí)是膚淺的,有的甚至是違背物理規(guī)律的。但這些認(rèn)知往往是根深蒂固、難以動(dòng)搖的。因此,教師必須在課前做足準(zhǔn)備,上課時(shí)應(yīng)該準(zhǔn)備哪些演示實(shí)驗(yàn)才能給學(xué)生留下深刻的印象,才能動(dòng)搖學(xué)生頭腦中已有的錯(cuò)誤認(rèn)知,達(dá)到預(yù)期的教學(xué)
效果?
在學(xué)習(xí)“物體的浮沉條件”時(shí),學(xué)生往往會(huì)認(rèn)為密度大于水的物體一定會(huì)下沉。為此我上課時(shí)拿出一塊從易拉罐上剪下來(lái)的簿鐵皮,輕輕放入水面,讓學(xué)生猜想會(huì)怎樣。學(xué)生都能猜對(duì)。這時(shí)有的學(xué)生會(huì)說(shuō)密度大于水的物體都是下沉的。我把鐵皮做成盒狀的慢慢放入水中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)鐵皮卻漂浮在水面上了。這與學(xué)生已有的認(rèn)知發(fā)生了沖突使學(xué)生疑惑起來(lái),接著我拿出一個(gè)鐵球,我問(wèn)學(xué)生放入水中會(huì)怎樣?學(xué)生說(shuō)可能會(huì)下沉。這時(shí)學(xué)生已經(jīng)對(duì)自己以前的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生了懷疑。我慢慢將小球放入水中,發(fā)現(xiàn)小球漂浮在水面上了。這時(shí)學(xué)生基本認(rèn)為“密度大于水的物體會(huì)下沉”的結(jié)論是錯(cuò)誤的,達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果。
二、演示實(shí)驗(yàn)要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師。一節(jié)生動(dòng)有趣的物理課能起到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、提高課堂效率的作用。在講“慣性現(xiàn)象”概念時(shí),我將一茶杯緊靠桌面放置,并在其下面壓一張白紙,我問(wèn)學(xué)生如果我向外拉白紙會(huì)發(fā)生什么呢?學(xué)生會(huì)說(shuō)杯子會(huì)掉到地上。我說(shuō)你們可要睜大眼睛看好了。我迅速向外拉出白紙,但茶杯幾乎絲毫未動(dòng)。學(xué)生感到非常吃驚,自然而然想知道為什么會(huì)這樣。通過(guò)老師的講解讓學(xué)生明白什么是慣性。再通過(guò)列舉一些身邊的慣性現(xiàn)象幫助他們理解這一概念。再如,學(xué)習(xí)氣壓與沸點(diǎn)的關(guān)系時(shí),我問(wèn)學(xué)生我不給水加熱,水也能沸騰,你們信嗎?學(xué)生用很疑惑的眼光望著我。我隨即拿出一個(gè)平底燒瓶放些開(kāi)水塞好塞子,并用抽氣筒不斷向外抽出瓶?jī)?nèi)的空氣,學(xué)生驚奇地看到水又沸騰了。這時(shí)告訴學(xué)生液體的沸點(diǎn)與液體上方的氣壓是有關(guān)系的這一知識(shí)點(diǎn)。
三、演示實(shí)驗(yàn)要化抽象為具體
有些物理概念比較抽象,如果直接通過(guò)教師講解學(xué)生是很難“吃透”的。這就要求教師課前備好課,應(yīng)該準(zhǔn)備哪些小實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解這些概念。
在學(xué)習(xí)“大氣壓”時(shí),大氣壓比較抽象但確實(shí)存在于我們周?chē)易隽艘粋€(gè)大氣壓把空的易拉罐壓扁的實(shí)驗(yàn),學(xué)生感到不可思議。接著做了馬德堡半球?qū)嶒?yàn),兩個(gè)力氣大的男生用盡力氣也沒(méi)能將半球拉開(kāi),證明氣壓確實(shí)存在。并且得出大氣壓很大的結(jié)論。初中物理教材中有很多較抽象的物理概念,需要通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生。在學(xué)習(xí)“磁體周?chē)艌?chǎng)”時(shí),磁場(chǎng)是看不見(jiàn)摸不著的,但確實(shí)存在。因此,我們?cè)诖朋w上方放一平板玻璃在上面撒上鐵粉,輕敲玻璃,奇跡出現(xiàn)了,學(xué)生們看到鐵粉排成了一條條有規(guī)律的曲線分布在磁場(chǎng)的周?chē)?,有疏有密。從而證明了磁場(chǎng)的存在,令學(xué)生印象深刻。為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)磁場(chǎng)打下基礎(chǔ)。因此,對(duì)于抽象的知識(shí),只有通過(guò)演示才能將他們直觀化、具體化,便于學(xué)生理解和掌握。
四、演示實(shí)驗(yàn)要引導(dǎo)學(xué)生積極參與
有些演示實(shí)驗(yàn)由于器材比較多,教師一個(gè)人操作比較麻煩。這就要求教師在操作時(shí),要求前面的學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并要記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。要鼓勵(lì)學(xué)生能積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。
例如,在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的比熱容”這一節(jié)時(shí),探究沙子和水誰(shuí)吸熱升溫較快的實(shí)驗(yàn)中,為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,要求沙子和水的實(shí)驗(yàn)同時(shí)來(lái)做,如果教師一個(gè)人很難完成實(shí)驗(yàn)。這時(shí)就需要幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)來(lái)和教師一起完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。一個(gè)負(fù)責(zé)攪拌,一個(gè)負(fù)責(zé)讀數(shù),一個(gè)負(fù)責(zé)記錄。引導(dǎo)學(xué)生分析記錄數(shù)據(jù)并畫(huà)出圖像。通過(guò)比較得出沙子和水在吸收相同的熱量后,沙子溫度上升得多,從而說(shuō)明沙子的比熱容較小的結(jié)論??梢?jiàn)要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生參與教師的演示實(shí)驗(yàn),也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力,加深對(duì)物理知識(shí)的理解,學(xué)會(huì)研究類(lèi)似問(wèn)題的研究方法,提高了學(xué)習(xí)效率。
總之,演示實(shí)驗(yàn)是為課堂教學(xué)服務(wù)的。教師在課前要精心篩選出符合學(xué)生認(rèn)知,貼近學(xué)生生活并且有趣的演示實(shí)驗(yàn)。并創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生來(lái)完成一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。直觀的演示能加深學(xué)生的印象,并能鞏固知識(shí),同時(shí)能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和科學(xué)探究精神。作為物理教師,應(yīng)該提高認(rèn)識(shí),只有明確實(shí)驗(yàn)的目的,掌握正確的方法,改變以“講”代“做”的觀念,才能讓演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的價(jià)值。
(作者單位 江蘇省金壇市第二中學(xué))