宋 輝

物理學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學在課堂教學中占有極其重要的地位。課堂演示實驗教學是教師用演示的方法,結合課堂教學進行的物理學實驗,是一種直觀教學手段。通過演示實驗可以幫助學生形成物理學概念,進一步理解和掌握物理學知識。通過課堂演示實驗操作,教師可以更為形象地講解物理學概念、現(xiàn)象和規(guī)律;學生也可以培養(yǎng)自身的觀察力、注意力和思維能力等。

中學物理學的教學內(nèi)容是比較復雜和抽象的,但對于初中學生來說,那些直觀性強的知識還是比較容易掌握的。因此,教師結合課堂演示實驗來講授新知識或復習舊知識,學生便會更容易接受和掌握有關知識。另外,通過演示實驗,還可以使學生認識各種實驗儀器并能正確、規(guī)范地使用,在以后的學生實驗中,能夠獨立、高質(zhì)量地完成各個實驗。所以,演示實驗是中學物理教學中不可缺少的直觀教學手段之一。

要提高物理教學質(zhì)量就必須改變過去注重知識傳授的傾向,關注學生的發(fā)展,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于思考的學習方式。要積極改革教學方法,注意研究學生的心理特征和認知規(guī)律,善于啟發(fā)學生的思維,激起學習興趣,使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。加強實驗是物理教育本質(zhì)的自然回歸,符合素質(zhì)教育的理論和實踐的要求。實驗滲透著方法教育,對養(yǎng)成良好習慣,訓練意志品質(zhì)有積極作用,是提高素質(zhì)的重要途徑。演示實驗生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設問題情境,激發(fā)學生的學習興趣,增強學生在學習中的積極性和主動性,引導學生追根求源探索知識上有極其重要的作用。

1. 初中物理演示實驗教學的現(xiàn)狀

初中物理學科主要研究的是聲、光、電、熱、力、能量等現(xiàn)象、規(guī)律及簡單的物理研究方法,在初中物理教材中,幾乎每節(jié)課都穿插了實驗內(nèi)容,目的是通過實驗使學生深刻地掌握物理學知識和提高學生實驗能力。但在實際教學過程中,有些教師并不能很好地運用這一直觀教學手段。一方面,由于實驗條件的限制,特別是一些農(nóng)村中學,在實驗室的設備配置和規(guī)范管理方面都比較落后,因此,在教學帶來了一定的限制,使教師“心有余而力不足”。另一方面,有些教師對這一極為有效的教學手段認識不夠,從而忽略了演示實驗的優(yōu)越性。學校要盡可能添置各種必備的實驗設備和實驗用品,以滿足教學要求;在教學中,教師對于教材上的每個演示實驗盡量在課堂上都一一加以演示,以調(diào)動學生學習興趣。

2. 強化初中物理課堂演示實驗教學的意義所在

2.1 充分調(diào)動學生學習興趣,活躍課堂氣氛。課堂演示實驗教學通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學生在良好的情緒狀態(tài)中學習,很容易調(diào)動學生的學習興趣。在良好的學習氛圍中,學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,由“要我學”轉變?yōu)椤拔乙獙W”。興趣是學習最好的老師,學生的學習積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。

2.2 加快學習速度,提高學習效率?？茖W研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。因此,通過課堂演示實驗講授物理學知識,能使學生的學習走近路,走直路,用較少的時間獲得更多的知識,從而,加快學習速度,提高學習效率。

2.3 傳授學生物理實驗技能和實驗方法。在進行演示實驗教學中,根據(jù)教學目的,要求教師向學生介紹有關演示實驗的思路、設計方法、實驗設備、實驗儀器的使用、實驗過程以及實驗注意事項等方面的知識,并能對實驗結果進行科學地分析和說明。通過演示實驗教學,學生可以初步了解和掌握物理學科學實驗的基本思路、基本技能和基本方法,為學生今后從事物理科學事業(yè)奠定一定的基礎。

正由于演示實驗有其重要的意義,因此,教師在進行演示實驗教學中應當注意實驗操作的規(guī)范性(甚至一個微小的動作)、實驗結果的準確性和實驗的全局性。為此,教師應備好每一個演示實驗,不可忽略每一細節(jié),力爭做到實驗準確無誤,授以學生科學的知識和實驗技能。

3. 初中物理課堂演示實驗教學的藝術性

3.1 注重引導學生觀察實驗。

觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無處不在。教師可通過列舉生產(chǎn)、生活中的實際事例,展示實物、模型、掛圖、漫畫或進行演示實驗、分組實驗來創(chuàng)設物理情境,觀察操作演示。案例一:《沉與浮》一節(jié),可先安排“空心牙膏片在水中的浮沉”的學生小實驗,起到激發(fā)求知欲和復習舊知識的作用。為使學生養(yǎng)成細致觀察的習慣,培養(yǎng)他們的觀察能力,教師應該在沒有出示問題之前就讓學生自由觀察。待觀察一段時間后,老師再讓學生回答投影上準備好的問題?？隙ㄓ胁糠謱W生得不到正確的結論,教師可指導學生重新觀察,這樣可以大大激發(fā)學生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻的印象。

在觀察中,要引導同學討論觀察的方法和應注意的問題,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,讓學生按部就班。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創(chuàng)新思維的。

3.2 課堂教學方式的轉變。

在初中階段所涉及到的演示實驗一般都比較簡單,可塑性較強。在教學過程中根據(jù)課堂演示實驗內(nèi)容的特點不同,教學方式可做相應的改變。

3.2.1 驗證式實驗——先授課后實驗。例如,講授“找不規(guī)則物體的重心”時,教師可先列舉一些實例,啟發(fā)學生思考、討論重心的特點。在學生思考、討論并獲得一定知識的基礎上教師再通過演示實驗,加以驗證。這樣的實驗過程使學生從感性認識上升到理性認識。

3.2.2 同步式實驗——邊授課邊實驗。在“凸透鏡成像”的教學過程中,教師可利用光具座,按照一定的順序(2倍焦距以外、2倍焦距、1倍2倍焦距之間、焦距以內(nèi)),對凸透鏡成像的特點一一進行講解。這樣,可使學生直觀、形象和深刻地掌握凸透鏡的特點和成像規(guī)律。

3.2.3 探索式實驗——先探究后講授。在傳統(tǒng)的實驗教學模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在平等合作的課堂中,要將演示實驗改為探索性實驗,讓學生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學生的主體作用,從而有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。案例二:講《阿基米德原理》一節(jié)時,浮力的大小與哪些因素有關,可先讓學生猜想:可能與深度有關,也可能與物體的密度有關,還可能與物體的形狀等有關。本環(huán)節(jié)可激發(fā)學生熱情,培養(yǎng)直覺思維能力,然后分組合作進行試驗探究。案例三:《蒸發(fā)》一節(jié),研究影響蒸發(fā)快慢的因素,可引導學生利用控制變量的方法設計三個小實驗:(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看那個干得快?(2)在桌子上和手背上涂上大孝面積相同的水漬,看哪個干得快?(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其一片吹風,看哪滴干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實驗,但它不僅使學生懂得影響蒸發(fā)快慢的知識,而且滲透了物理研究的方法。

3.3 采用多種實驗方法,活躍學生思維。

教師在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中,學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標下,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應變,培養(yǎng)學生的應變能力,使學生分析、抽象概括、綜合表達能力都得到訓練和發(fā)展。

3.4重視方法的總結。

實驗做完了,結果出來了,我們的實驗是不是就結束了?沒有。要進行歸納和總結。案例四:在學習電阻的測量中,我們就應很好地總結,我們學過的電阻的測量方法有哪些,這些方法各有什么優(yōu)點和缺點等等。下面是我們學過的常見的測電阻方法:

3.4.1 歐姆表法:用歐姆表只能對電阻進行粗測,為進一步的精確測量提供一個參考依據(jù)。

3.4.2 替代法:可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效.只要選用的電流表或電壓表精度高,替代法測得的電阻值精度也高,而且不需要計算,可以直接讀出數(shù)據(jù)。但必須有阻值可調(diào)的標準電阻。

3.4.3 伏安法:伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律,需要的基本測量儀器是電壓表和電流表,但理論上無論采用電流表“外接法”還是“內(nèi)接法”,系統(tǒng)誤差都不可避免,要會分析什么情況下用哪種電路測量誤差較小。

3.4.4 比較法:在滿足一定條件時,未知電阻如果跟已知阻值的標準電阻有一定的比例關系,就可以用比較法求出未知電阻.具體作法可以把二者并聯(lián), 也可以把二者串聯(lián),由于串聯(lián)電路電流相等,兩電阻兩端的電壓就跟電阻成正比,同樣也可以用比較法測出未知電阻。

3.5 建立合理的實驗教學評價。

教師對教學目標的完成情況進行評估,為制訂下一個目標做準備,這是一個學科目標的結束。如果說學生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應的技能技巧,那么教師應該對學生學習過程進行總結,學生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好?由教師和學生總結這個經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。

在以往的教學評價當中,往往是以學生的一次次考試的成績來評價每一個學生,在新時代的今天,這個評價方法自然也應該有所改進,而實驗教學的評價似乎成了其中的重點。我認為新的評價觀點應該重視學生在實驗中解決問題的能力,在實際操作時就應該努力避免死板、缺乏創(chuàng)造力的觀點,這也是我們努力的方向之一。

總之,作為直觀教學手段——演示實驗,是幫助學生理解教學內(nèi)容,提高教學質(zhì)量的必不可少的途徑之一。在物理教學過程中,教師應利用每個演示實驗,貫穿在整個課堂教學中,使每位學生在輕松、愉悅的氛圍中掌握物理學知識和物理實驗技能,培養(yǎng)其觀察能力、思維能力、分析問題和解決問題的能力。

收稿日期:2009-10-26