仇子睿

摘 要：物理教學(xué)應(yīng)重視對學(xué)生的試驗教學(xué)。但一直以來由于社會只認(rèn)可分?jǐn)?shù)，加之學(xué)校過多的強調(diào)課件以及交互性媒體的使用使得教師越來越淡化演示試驗，忽視了它的重要性。本文就以往的教學(xué)中演示實驗中存在的問題，就如何開展演示試驗以適應(yīng)以人為本，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識談一談自己的看法。

關(guān)鍵詞：演示實驗 能力培養(yǎng) 學(xué)生參與 探索性 多媒體

一、問題的提出

（一）演示驗的作用及現(xiàn)在演示實驗的現(xiàn)狀

物理學(xué)是一門實驗學(xué)科，物理教學(xué)自然是以實驗為基礎(chǔ)的，演示實驗是物理教學(xué)中的一種重要教學(xué)手段。演示實驗之所以重要，因其不僅使學(xué)生直觀地形成物理概念、掌握物理物理規(guī)律，而且對學(xué)生實驗技能的增減起著直接的示范作用，更重要的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法、形成正確的自然觀。但是隨著多媒體應(yīng)用技術(shù)及電子白板的推廣，大量課件、仿真實驗軟件走進課堂，以至于物理教師上課不帶器材只帶U盤，教學(xué)中教師一邊播放，一邊講解；學(xué)生一邊觀看視頻，一邊聽講。這種設(shè)計好的情景，不會出現(xiàn)差錯，實驗過程中也就不會出現(xiàn)“意想不到”的情形。因而也就談不上有何“發(fā)現(xiàn)”。這種模式僅僅只能起到讓學(xué)生見過，有這樣的過程，學(xué)生也只能被動地接受實驗結(jié)論，幾乎不會有什么創(chuàng)新的火花出現(xiàn)。

（二）導(dǎo)致教師不喜歡做演示試驗的原因

1.實驗器材的問題

在配套的實驗器材中配套設(shè)施不全；器材體積小。這就造成實驗的可見度較低，尤其后排的同學(xué)根本無法看清。例如說明磁體周圍存在著磁場的實驗，如果直接用平面盒裝小磁針，因其底座是不透明的，面積又比較大，遮住了磁針，影響學(xué)生觀察。對于一些無法進行演示的物理現(xiàn)象如一些機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大型機械裝置和設(shè)備的工作過程，用模型來進行講解。但模型無法替代演示實驗，演示實驗?zāi)軌蛘鎸嵉?、直觀地再現(xiàn)物理現(xiàn)象，而模型則不能。例如在講解光的反射時，有的教師用模型來代替光的反射演示器，用紙板上畫好的線條來說明反射光線和入射光線的關(guān)系，推導(dǎo)出光的反射定律。這樣做教師不僅講得吃力，學(xué)生也難以信服。

2.教師的問題

教學(xué)中過分強調(diào)了以學(xué)科為本位，只注重學(xué)科知識的灌輸和最終考試的結(jié)果。這就導(dǎo)致在教學(xué)中許多教師對演示實驗不夠重視。有的教師輕視課前演示實驗的準(zhǔn)備工作，結(jié)果造成演示失敗或出現(xiàn)意想不到的情況，例如：大氣壓強中的覆杯試驗，如果課前做一下就不會注意到在杯中裝滿水，直接蓋好，容易使氣體進入杯中而導(dǎo)致試驗失敗。以致在課堂上手忙腳亂，且操作不規(guī)范，“強行”讓學(xué)生接受結(jié)論；有的教師在進行演示實驗時不注意語言的準(zhǔn)確表達，對學(xué)生正確認(rèn)識儀器、形成概念、掌握定律生不良的影響；演示與講解脫節(jié)。這種作法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，把學(xué)生當(dāng)作被動接收的“倉庫”，完全沒有發(fā)揮出演示實驗的作用。使教師錯誤認(rèn)為做不做試驗都差不多。

3.實驗本身的一些特點

實驗本身的一些特點，不確定也導(dǎo)致教師不愿做演示試驗，例如：空氣壓縮引火儀的實驗，一般物理實驗室都不具備存耗材制取儲的條件，每次都需請化學(xué)實驗幫忙，比較繁瑣，實驗耗時長，難重復(fù)，影響教學(xué)進度，例如：熱學(xué)中水沸騰，晶體的溶化與凝固，一節(jié)課下來基本觀察完實驗，40分鐘就過來，如果學(xué)生沒有觀察清楚要重復(fù)再做，基本上時間不允許，而相比多媒體和仿真實驗要比實際操作方便較多，實驗要環(huán)境因素影響較大，如今導(dǎo)致一些教師不愿做，例如演示電荷間相互作用，遇到陰雨天，即便再用烤箱烤干器材，實際操作中效果也不太好。

二、必須重新重視演示試驗

（一）重視演示試驗的意義

課堂演示實驗是中學(xué)物理實驗教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。也是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，提高人才科學(xué)素質(zhì)的重要手段之一。近年來中考物理試卷對實驗的考查，不僅從學(xué)生實驗發(fā)展到演示實驗，而且已從簡單的背誦實驗知識轉(zhuǎn)向考查對實驗的思想、原理、方法的理解上，重在考查學(xué)生的實驗?zāi)芰途C合分析能力。但是實驗題的得分率都不高，反映了目前在中學(xué)物理教學(xué)中，實驗教學(xué)是一個薄弱的環(huán)節(jié)。許多物理教師都不同地只重視理論的講授和解題能力的培養(yǎng)，而忽視了對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。不適當(dāng)?shù)貜娬{(diào)本學(xué)科的主干知識，占用了較多的教學(xué)時間，使得物理教學(xué)內(nèi)容不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法，提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好，調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮非智力因素的能動作用，引導(dǎo)他們從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)，激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志，縮小與世界先進國家實驗教學(xué)的差距，我們應(yīng)改革演示實驗教學(xué)，直觀形象地為學(xué)生提供感性認(rèn)識。

（二）演示實驗中注意的問題

1.加強能力培養(yǎng)

目前，學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實驗。而一些經(jīng)濟發(fā)達的國家，他們非常重視物理實驗教學(xué)和研究問題的方法，他們的學(xué)生在實驗方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國的學(xué)生多得多，他們學(xué)生的實驗心理素質(zhì)比我國中學(xué)生強。因此，在當(dāng)前我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中，我們對物理實驗教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示，同時在教學(xué)中引進近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就，例如：用發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)中機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化等。在實驗教學(xué)中，可在規(guī)定的實驗中，適當(dāng)增加相關(guān)演示項目，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生的眼界更加開闊。例如“分子間作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側(cè)套上橡皮筋，平衡時，引力等于斥力；增大球距時，引力大于斥力；縮小球距時，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

2.在演示實驗中增加學(xué)生的參與

演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示，在操作的同時又引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實驗通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實驗學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實驗中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)，甚至在實驗操作上讓學(xué)生積極參與，讓學(xué)生充分了解實驗的內(nèi)容，多次重復(fù)，加深印象，鞏固記憶。例如：在“內(nèi)能改變”一節(jié)的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生下課喜歡把礦泉水瓶蓋檸緊，用手?jǐn)Q瓶身，擠壓瓶中空氣，再用手拔松瓶蓋，壓縮空氣，對瓶蓋做功，內(nèi)能減小，使瓶中出現(xiàn)大量“白氣”冒出，效果比較明顯，器材簡單，操作不繁瑣。把他引入課堂，由學(xué)生自己分析瓶蓋的運動狀態(tài)為什么會發(fā)生變化，知道是壓縮空氣對瓶蓋做功；再觀察瓶蓋被推出是瓶內(nèi)氣體有什么變化，學(xué)生自己討論瓶內(nèi)出現(xiàn)‘白霧的原因，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)、準(zhǔn)確地進行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述，并解釋所觀察到的現(xiàn)象最后結(jié)論得出自然是水到渠成?？梢?，演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機會，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和規(guī)律同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。

3.進一步挖掘使實驗更具有探索性實驗

探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實驗?zāi)芰敖鉀Q實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說：“對真理的探索比占有更加寶貴”。近年來教材編寫很注重探究性實驗，出現(xiàn)了大量實驗探究，大有一種除了探究實驗才稱得上有探索性，其它實驗就做不到具有探索性，其實教師只要用心在實驗教學(xué)中，只要要盡量再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程，多讓學(xué)生想想：“為什么要這樣做？”“換種方法行不行？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路也可以使實驗具有探索性例如，筆者使用的9年級14章第三節(jié)連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。對于串聯(lián)并聯(lián)的教學(xué)比較直接“圖14-18，圖14-19是最常見的兩種連接方式，仔細(xì)觀察比較一下，它們各有什么特點？請分別畫出它們的電路圖？”在實際教學(xué)中筆者是采用以下下設(shè)計進行教學(xué)。

①復(fù)習(xí)連接簡單電路并畫上電路圖。

②由實際電路中用電器并不總是一個，請在①電路中再加一只燈泡使開關(guān)閉合兩只燈同時亮，開關(guān)斷開兩燈同時滅。

③學(xué)生連接后，請一位同學(xué)上臺展示所連電路是否符合要求，提問是否有同學(xué)連的與這位同學(xué)不一們的上臺展示，并說出不一樣的地方。

④請同學(xué)自己判斷自己所連電路和以上哪位同學(xué)所連電路屬于一類，并畫出電路圖。

⑤把自己組連接電路改連為另一種電路進行比較并說明自己更喜歡哪一種并說出理由。

⑥在⑤總結(jié)的基層，加入多只開關(guān)嘗試，交流總結(jié)完善串并聯(lián)電路特點。

這種教法的優(yōu)點是：①學(xué)生在教師啟發(fā)引導(dǎo)下，通過自己動腦設(shè)計的。所以在實驗過程中，應(yīng)怎樣做，觀察什么現(xiàn)象，說明什么問題，教師不必多講，學(xué)生自然明了。這樣學(xué)生參與意識強，興趣高，充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。②在整個實驗設(shè)計過程中，學(xué)生在教師的啟發(fā)下不斷進行分析、思考、比較、綜合、歸納，使自己的認(rèn)識不斷得到深化和提高。這樣使學(xué)生既獲得了知識，又學(xué)會了研究物理問題的方法。。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律，對知識學(xué)得更扎實更牢固，同時使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

4.合理運用多媒體，優(yōu)化演示實驗教學(xué)

利用常用儀器、教具進行演示是一種最基本的手段，而利用多媒體教學(xué)，是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是教學(xué)改革的重要組成部分。因為多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中運用系統(tǒng)科學(xué)的觀察和方法，組織多媒體信息，形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化，使學(xué)生真正體會到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生觀察及分析問題的能力。如應(yīng)用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，從而突破時間以及空間的束縛，進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認(rèn)識加強，理解透徹。例如，對于“利用電流流向法”分析電路中個元件的關(guān)系和各表的測量對象，應(yīng)用電子計算機的動畫功能，展現(xiàn)了電流的路徑，各支路的路徑一目了然，各元件的位置關(guān)系清晰，整個過程形象，清晰、有趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持精力高度集中，思維高度活躍，求知欲高度旺盛的狀態(tài)。講述滑輪時，教師演示“外力拉動繩的距離為重物升高距離的兩倍”這一重要結(jié)論，往往因為刻度，可見度太小，學(xué)生觀察十分困難，后面的同學(xué)甚至根本無法觀察。這時只需把刻度尺制成透明的投影教具，將整個實驗投影出來，就能很好地解決這一困難。像刻度尺、溫度計、彈簧秤、電流計等的刻度，可見度太小，將其制成投影教具就能放大；觀察磁力線現(xiàn)象時，由于時空限制是不便讓學(xué)生觀察（不能豎直放置）的，如果制成投影教具就能解決這些問題。如把玻板放在投影儀載物玻璃上，鐵屑擺在玻板上的圖線就能清晰地投影在銀幕上，就很容易觀察了。利用多媒體進行物理實驗教學(xué)，不但為教和學(xué)增添了信息的傳輸和接收通道，而且為教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的情境，師生們置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”認(rèn)“物”，這對物理的各種題型的實驗教學(xué)有著積極的意義，對提高物理課的素質(zhì)教育教學(xué)有著廣泛的前景。

總之物理課堂演示實驗要與學(xué)生的分組實驗有機地結(jié)合起來，努力培養(yǎng)學(xué)生的下面幾個方面的基本實驗要素：一是儀器使用的一般知識；二是測量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識，其中特別是圖線處理數(shù)據(jù)中，區(qū)分已知規(guī)律與未知規(guī)律的不同方法；三是間接測量的基本知識，要從測量出發(fā)理解實驗裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數(shù)據(jù)的記錄與處理；四是驗證性實驗的驗證思想，特別是要懂得將理論結(jié)論與實驗結(jié)論比較的思想。同時加強學(xué)生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓(xùn)練，多角度、全方面地讓中學(xué)物理實驗教學(xué)提高到一個新的水平。

參考文獻

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