在演示實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié),甚至在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生直接參與,加深印象,鞏固記憶。高中物理教學(xué)中,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)總結(jié),學(xué)生不但能建立起相應(yīng)的物理概念和物理規(guī)律,還能幫助學(xué)生理解和掌握物理知識(shí),養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣。
演示實(shí)驗(yàn)參與意識(shí)探索實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)物理理論的標(biāo)準(zhǔn)。課堂演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,它是形成概念、掌握規(guī)律的基礎(chǔ);是啟發(fā)思維、發(fā)展認(rèn)識(shí)能力的前提;是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、教會(huì)學(xué)生掌握正確的科學(xué)思維方法。在學(xué)生建立完整的物理概念和導(dǎo)出正確物理規(guī)律的課堂教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是最活躍最具生命力的部分。高中物理教學(xué)中,通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)總結(jié),學(xué)生不但能建立起相應(yīng)的物理概念和物理規(guī)律,還能幫助學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)、養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣,這樣不但能夠培養(yǎng)他們向物理知識(shí)的勇于探索、對(duì)提升觀察和思維能力也有著促進(jìn)作用。那么,如何改革物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)以適應(yīng)素質(zhì)教育的需要,筆者就此談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
一、為什么要改革物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1.實(shí)驗(yàn)器材不足
不少學(xué)校教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足,儀器設(shè)備陳舊簡(jiǎn)陋,地方陜小擁擠,嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開(kāi)展,對(duì)于大教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn),不僅開(kāi)出率低,而且演示實(shí)驗(yàn)的作用和地位還在低水平下徘徊,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力普遍較低。另外,有的實(shí)驗(yàn)器材由于使用時(shí)間太久,次數(shù)過(guò)多,部分儀器或部件出現(xiàn)損壞,而實(shí)驗(yàn)室里由于條件所限,又沒(méi)有必要的備用部分來(lái)加以替換?,F(xiàn)在普通高中的物理實(shí)驗(yàn)員一般都是由任課教師兼職擔(dān)任,而任課教師由于平時(shí)的工作壓力和任務(wù),一般沒(méi)有多少時(shí)間能到實(shí)驗(yàn)室對(duì)儀器進(jìn)行檢查,對(duì)于一些工作原理較為復(fù)雜的演示實(shí)驗(yàn)儀器,實(shí)驗(yàn)員沒(méi)有必要的維修設(shè)備,很多情況下也沒(méi)有所必須的維修技能,因此導(dǎo)致有的演示實(shí)驗(yàn)儀器出現(xiàn)損壞后就只好放置在實(shí)驗(yàn)室里,導(dǎo)致演示實(shí)驗(yàn)不能開(kāi)展。
2.演示過(guò)程簡(jiǎn)單
當(dāng)前高中教育把追求升學(xué)率放置在了首要的位置,為了有個(gè)好的升學(xué)率,為了使學(xué)生在考試中取得一個(gè)比較高的分?jǐn)?shù)。于是,在課上演示的過(guò)程中,很多教師只是為了演示而演示,缺乏和學(xué)生的互動(dòng),更多的時(shí)候教師是把自己置于一個(gè)講解員和演示者的角色。演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,其實(shí)就是教師一個(gè)人唱“獨(dú)角戲”的過(guò)程。還有的變“做實(shí)驗(yàn)”為“講實(shí)驗(yàn)”,一些教師過(guò)分追求多媒體的模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看看了事,不重視讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作。隨著多媒體教學(xué)的盛行虛擬實(shí)驗(yàn),網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn),用課件來(lái)代替實(shí)驗(yàn),甚至就用虛擬的實(shí)驗(yàn)室代替了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)比比皆是。虛擬實(shí)驗(yàn)突出重點(diǎn),突出原理,突出細(xì)節(jié),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有利,但它畢竟是虛擬的,理想化程度過(guò)高,給學(xué)生以不真實(shí)的感覺(jué),不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。這樣教出來(lái)的學(xué)生,很難具有良好的科學(xué)素養(yǎng),而且實(shí)踐動(dòng)手能力偏低,其理解能力和創(chuàng)新能力更得不到訓(xùn)練和提高,對(duì)知識(shí)的掌握和運(yùn)用會(huì)大打折扣,教師的教學(xué)效果反而也不會(huì)很理想,最終影響的其實(shí)還是物理教師本身的教學(xué)質(zhì)量。
二、解決問(wèn)題的對(duì)策探討
1.重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生能力
學(xué)校應(yīng)更新觀念,在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要,在一定程度上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予保證。教師要樹(shù)立以學(xué)生為主體、發(fā)展為中心的教學(xué)觀,把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。教師必須研究教材,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際,研究解決方法,努力開(kāi)發(fā)一些直觀的演示實(shí)驗(yàn),同時(shí)在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)增加相關(guān)的演示項(xiàng)目,使教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生的眼界更加開(kāi)闊。如“沸水游魚(yú)”實(shí)驗(yàn)和“水杯倒立”實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生的濃厚興趣,是學(xué)生對(duì)水師熱得不良導(dǎo)體及大氣壓的存在獲得深刻印象。
2.優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)參與意識(shí)
在演示實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié),甚至在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生直接參與,加深印象,鞏固記憶。如在講解“力的分解”一課時(shí),取一個(gè)沉重的大砝碼放在桌面上,要用細(xì)線把它提起來(lái),問(wèn)學(xué)生用一根線易斷還是兩根線易斷?學(xué)生都說(shuō)一根線易斷,但演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻相反:用一根線可將砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起,而用兩根同樣的細(xì)線(故意使兩線間有一較大夾角)去提,卻一下就斷了。為什么兩根線的效果反而不如一根線呢?這一“懸念”情境使學(xué)生的大腦里馬上產(chǎn)生了“興奮劑”,思維迅速地被激活,從內(nèi)心激發(fā)起學(xué)生的求知欲。
3.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)
在教學(xué)設(shè)備能夠滿足需要的情況下,應(yīng)盡可能地變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與,不僅有顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的機(jī)會(huì),又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng),加深理解和掌握物理概念與規(guī)律,同時(shí)可領(lǐng)略物理學(xué)的思想,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力有獨(dú)到的作用。例如,在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)中,采用探究式教學(xué),變教師的講解和演示為學(xué)生的親自動(dòng)手動(dòng)腦的探求。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,部分學(xué)生由于實(shí)驗(yàn)技能和理解能力的不足,難免會(huì)遭到失敗。這時(shí)教師應(yīng)作必要的提示,引導(dǎo)學(xué)生找出失敗的原因,鼓勵(lì)學(xué)生重新探索。學(xué)生憑借教師為他們創(chuàng)設(shè)的情景,充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造潛能,最終獲得成功并得出正確的物理規(guī)律時(shí),他們不僅提高了實(shí)驗(yàn)、觀察、歸納、推理能力,還提高了對(duì)挫折的隨能力,培養(yǎng)丁堅(jiān)忍不拔的意志品格,使自身的綜合素質(zhì)得到全面的提高。因此,在教學(xué)中把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)是很重要的。
4.在演示實(shí)驗(yàn)中合理運(yùn)用多媒體
多媒體技術(shù)可以對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行逼真地模擬,靈活地放大或縮小物理場(chǎng)景,將物理過(guò)程生動(dòng)形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前,使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng)、理解透徹、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中保持精力集中,思維活躍,求知欲高度旺盛的狀態(tài)。如在《波的干涉》一節(jié)中講授“干涉”的概念時(shí),器材是一個(gè)小水槽,兩個(gè)帶有觸點(diǎn)的振動(dòng)片與同一個(gè)振源連接,接通電源,振動(dòng)片激起水波振動(dòng),兩個(gè)水波相遇相干,在投影屏幕上形成穩(wěn)定的干涉圖像。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,學(xué)生馬上認(rèn)識(shí)了干涉現(xiàn)象,理解了“干涉”概念。因此,要使多媒體技術(shù)成為高中物理實(shí)驗(yàn)的重要補(bǔ)充手段。
總之,物理課堂演示實(shí)驗(yàn)的改革要符合物理學(xué)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的要求,即現(xiàn)象清楚、簡(jiǎn)易方便、確保成功、生動(dòng)有趣。同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)方法的遷移和應(yīng)用能力的訓(xùn)練,多角度、全方位地讓中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個(gè)新水平,符合素質(zhì)教育的要求。
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