梁月姍
實驗教學是物理教學的重要組成部分.運用演示實驗,能夠幫助學生對所學的物理知識形成直觀的感性認識,從而使學生對相關物理概念、理論的理解更加深刻;運用演示實驗,往往需要學生的主動參與和配合,能夠提高學生的學習興趣,調動學生的學習積極性;運用演示實驗,能夠將物理實驗研究過程直觀地呈現(xiàn)在學生面前,使學生身臨其境般走進物理的科學殿堂,從而培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,提高學生的綜合素養(yǎng).
在目前的物理教學實踐中,演示實驗的狀況不容樂觀,缺乏創(chuàng)新性、有效性和引導性,對學生學習物理產生了負面影響.傳統(tǒng)的物理課堂學習模式是“教師提出問題—演示實驗—分析實驗—得出結論—鞏固練習”.這種模式的弊端是只重視理論知識的傳授,而忽視了實驗在物理教學中的運用.對演示實驗的改進,可以從以下兩個方面著手:一是為了提高演示實驗的創(chuàng)新性,教師可以改造原有的實驗教具,也可以制作一些簡便易行、貼近學生生活的實驗教具;二是根據(jù)課堂教學內容,合理設計演示實驗的操作過程、操作方法,使實驗效果更具趣味性,促使學生主動參與實驗活動.
一、創(chuàng)新實驗教具,貼近學生的生活
精密的實驗教具,能夠保證實驗結果的準確性,但是在一些簡單的演示實驗中,并不需要追求過分精密的實驗教具,而只是需要通過簡單的小實驗向學生演示一個物理現(xiàn)象,這時教師設計的實驗教具應當貼近生活、操作簡單、直觀形象,便于學生理解.
例如,2000年,桑宗武老師,自制“溢水杯”,改進“阿基米德原理演示器”.當時傳統(tǒng)物理器材中無溢水杯,教材中是用傾斜放置的盛滿水的燒杯代替,效果不理想.按課本要求實驗操作難度很大,實驗中稍有不慎就會杯倒水流.桑老師的溢水杯是選用一個大小合適的燒杯,在杯口以下適當位置熔一小孔,再用膠粘上一段向下彎曲的玻璃管.桑老師自制溢水杯,改進了阿基米德原理演示器,又發(fā)明了“浮力產生原理演示器”,填補了當時國內該項實驗的空白.
又如,利用平面鏡制作“潛望鏡”、利用凸透鏡制作“望遠鏡”、利用扁瓶子制作“微小形變演示器”,等等,通過制作這些簡單的實驗教具,既達到了預期的實驗目的,又有助于學生養(yǎng)成勤于思考和動手操作的能力.根據(jù)教學實際情況,教師可以引導學生深入分析物理教材,認真研究課本上的演示實驗,運用基礎物理知識和基本實驗技能,開展自制教具活動.運用演示實驗,能夠培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力,鼓勵學生發(fā)明創(chuàng)造,促使他們學以致用.
二、創(chuàng)新實驗設計,提高學生的學習興趣
演示實驗要獲得預期的教學效果,就要注重實驗過程的設計、操作方法的創(chuàng)新.創(chuàng)造性的實驗過程,能夠吸引學生主動參與,激發(fā)學生學習的積極性和主動性,促使學生主動學習,提高教學效果.實驗過程的設計要貼近生活,直觀形象,具有趣味性.
例如,在講“動量守恒”時,我設計了一個“雞蛋開磚”的實驗.首先我將一塊海綿鋪在講桌中央,在海綿的中心位置并排放置兩枚生雞蛋,然后在雞蛋上方同樣鋪一塊海綿外加一塊薄木板,最后在薄木板上放置瓦片.這時我請一位同學上來一起完成實驗,我遞給他一把小錘子,引導他砸向瓦片.結果出乎大家的預料,瓦片應聲而碎,而兩塊海綿中間的雞蛋卻完好無損.通過這樣簡單的實驗,既能夠吸引學生參與,提高學生的學習興趣,又能夠營造融洽的課堂氣氛.
又如,在講“重心”時,我設計了這樣的實驗:借用數(shù)學教具中的兩個同樣大小的圓錐體模型,用廢棄的橡皮泥裝滿兩個椎體,將兩者對接后用透明膠帶粘貼固定成一個整體.然后將事先準備好的兩本英語詞典(一本牛津英語大詞典、一本學生用英語小詞典)書脊朝上立在講桌上(兩者的高度差剛好小于圓錐體底面半徑長度),兩本書之間相隔一段距離,將兩根筷子架在兩書中間,大書一側的兩根筷子間距離要大一些.這時將雙椎體放置在低一側的軌道上,可以清楚地看到它緩慢地爬向軌道的高處.學生都非常好奇,為什么會出現(xiàn)物體往高處走的奇怪現(xiàn)象呢?帶著這樣的好奇心進入本節(jié)課的學習,從而提高學習效果.
這兩個實驗,改變了學生對一些慣常事物的認知,調動了學生的學習積極性,對于提高課堂教學效果起到重要作用.因此,作為中學物理教師,應當用創(chuàng)新的思維模式來改進物理實驗,創(chuàng)新實驗教具和實驗設計,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)造意識,激發(fā)學生的學習興趣,從而使學生在探索求知中完成健全人格的塑造.