朱麗敏
摘? ?要:演示實驗是以教師示范為主的實驗,主要目的是將相關的物理現(xiàn)象直觀呈現(xiàn)在學生眼前,引導學生積極思考、討論,完成教學任務。演示實驗是物理課堂教學的重要組成部分,承載著重要的教育教學任務。在物理教學中,教師要充分利用演示實驗,讓學生參與實驗觀察,并積極思考、討論、改進演示實驗。只有這樣,才能取得理想的物理教學效果。
關鍵詞:演示實驗? ?物理教學? ?教學創(chuàng)新
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理概念和規(guī)律都是在實驗的基礎上抽象總結出來的。中學物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任。如何培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng),讓學生真正感受到物理世界的奧妙,提高課堂教學效率,是物理教師需要重點思考的問題。最高效的方法就是將教學內容與演示實驗緊密結合,吸引學生的注意力,調動學生學習的積極性和主觀能動性,發(fā)展學生的物理綜合能力。
一、設置懸念,引入新課
課堂上簡短而精彩的演示實驗對學生有很強的吸引力,容易激發(fā)學生的求知欲和探究欲,從而促使學生主動參與課堂學習,成為課堂教學的主體。在新課導入環(huán)節(jié)中,教師可以充分運用具有趣味性、簡潔性的演示實驗,在課堂教學中設置懸念,激發(fā)學生深入探究新知識的欲望,集中學生的課堂注意力。
例如,在教學“大氣壓強”前,筆者給學生演示了“瓶吞蛋”的實驗。在實驗過程中,學生觀察到雞蛋比瓶口大,當學生看到雞蛋被瓶口“吞”進去時,學生會對這個現(xiàn)象感到很好奇。此時,筆者適時提出導入問題:“上述實驗中,雞蛋被吞進瓶口受到了什么力的作用?”學生自然能想到雞蛋一定受到一個向瓶子內部作用的力,而這個力只能是大氣產生的壓力,由此引入新課。在這個過程中,演示實驗起到了設置懸念、引發(fā)學生思考的作用,能為課堂教學做好鋪墊。
二、激趣誘思,彰顯學生主體地位
演示實驗具有生動形象的特點,能激發(fā)學生的學習興趣,引發(fā)學生的深度思考。在物理課堂中運用演示實驗,能激活學生的已有經驗,點燃學生的探究熱情,彰顯學生的課堂主體地位。
例如,在引導學生探究“沸點的影響因素”時,筆者演示了一個小實驗:將燒瓶中的水放在酒精燈上加熱,一段時間后水會沸騰,把酒精燈拿開,水馬上不再沸騰。將燒瓶迅速塞上瓶塞,并將其倒置,在燒瓶的底部淋上一小杯冷水,這時學生觀察會發(fā)現(xiàn),燒瓶內原來停止沸騰的水居然可以重新沸騰。在演示實驗后,筆者提問:“為什么澆冷水后燒瓶中的水會重新沸騰呢?”此時學生會對觀察到的現(xiàn)象產生強烈的興趣,從而非常樂意去探究現(xiàn)象產生的原因。這樣的演示實驗既激發(fā)了學生學習與探究物理知識的興趣和熱情,又彰顯了學生在學習中的主體地位,能發(fā)展學生的物理思維能力。
三、消除疑惑,深化學生對知識的理解
教材上的知識都是通過長期的實踐總結和科學的推理概括形成的,經得起實踐證明。但是如果這些現(xiàn)象或結論與學生已有的認知相矛盾,或者學生對這些現(xiàn)象很陌生,學生就會產生排斥心理,不愿接受新知識。此時,教師可以利用形象直觀的物理演示實驗,讓學生直觀了解真實的物理現(xiàn)象,深化學生對知識的理解,使學生更好地接受和應用這些物理知識。
例如,在教學“光的色散”時,筆者發(fā)現(xiàn),學生在日常生活中經常能看到白光和彩虹,但對“白光為什么是復色光”以及“彩虹是怎樣形成的”仍然不理解。因此,在課堂上,筆者用三棱鏡和手電筒進行了色散演示實驗,讓學生觀察一束白光被三棱鏡折射后變成了七色光——彩虹的過程。學生在觀察演示實驗的過程中,能消除疑惑,從而樂于接受新知識,并對知識產生更深的理解。
四、攻堅克難,增強學生自信心
物理作為一門研究物質基本結構、相互作用和運動規(guī)律的學科,具有一定的抽象性和復雜性。當學生面對難度較大的物理知識時,會產生一定的畏難心理。此時,教師可以運用演示實驗直觀展示重難點知識,幫助學生直觀理解物理知識,增強學生學習的自信心。
例如,在引導學生探究“測量水平運動物體所受的滑動摩擦力的大小”時,由于學生拉動木塊時無法保證其做勻速直線運動,即無法利用二力平衡的知識測量出滑動摩擦力的大小。此時,如何準確測量出水平運動物體所受的滑動摩擦力的大小,成為學生學習本節(jié)課的第一個難點,阻礙了學生后續(xù)環(huán)節(jié)的學習。為了攻克這一難點,筆者設計了一個演示實驗:將彈簧測力計固定不動,將木塊連在測力計的掛鉤上,并置于長木板上,拉動長木板,使長木板與木塊相對運動。此時,木塊相對桌面是靜止的,木塊在測力計的拉力作用下能保持相對靜止,則說明它在水平方向上受到滑動摩擦力的作用,且大小等于測力計拉力的大小。這一演示實驗既能加深學生對二力平衡和滑動摩擦力的理解,又能攻克課堂教學的難點,增強學生學好物理的信心。
五、開闊視野,培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)
隨著信息技術的發(fā)展,課堂教學內容已經無法滿足當代學生的學習需求,基于此,教師可以與學生交流,共同探討、改進演示實驗。這樣既可以開闊學生的視野,強化學生對物理知識的理解,又可以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng)。
例如,在指導學生做“探究什么情況下磁可以生電”的實驗時,課本上是這樣設計的:導體AB通過導線與靈敏電流計連成閉合回路,教師讓導體AB在磁場中做切割磁感線運動時,觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉,且導體AB在磁場中做切割磁感線運動的方向不同時,指針偏轉的方向也不同。分析這些實驗現(xiàn)象,學生可能無法想象磁感線的存在,往往會給出錯誤的判斷,究其原因是學生沒有真正掌握磁生電的條件。在與學生交流之后,筆者將此實驗進行了改進:把蹄形磁體換成電磁鐵,并在電磁鐵兩磁極中鑲嵌上平行光束(紅色或綠色的光束),用平行光束來比作磁感線;把導體AB換成方形線圈,另外加裝一個低速電動機,通電后帶動線圈轉動;方形線圈的一條邊(能切磁感線的那條邊)上粘貼黑色長條卡紙(粘貼時,要求卡紙平面與通電后的電磁鐵磁感線垂直),在線圈切割磁感線時用來擋住部分平行光,就好比線圈的這條邊把這部分光束切割斷了一樣。為了使實驗現(xiàn)象更加明顯,筆者還在電磁鐵兩磁極加裝了加濕器,用來噴射水霧,方便學生觀察平行光束。啟動開關后,學生可以明顯看到線圈在磁場中切割磁感線(平行光束)時,閉合回路中就會產生感應電流。這種實驗無論是直觀性、仿真性還是美感上,都強于課本上的實驗設計,不僅可以培養(yǎng)學生的動手操作能力,還可以增強學生的創(chuàng)新意識,發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。
總之,演示實驗是物理課堂的魅力所在,在物理教學中起到了關鍵作用。在物理教學中,教師要探究演示實驗的應用內容、方式,設計兼具趣味性和知識性的物理演示實驗,從而調動學生的學習積極性,激發(fā)學生的求知欲,培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。
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