李寶環(huán)
教學(xué)中的演示實驗和學(xué)生實驗是物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式。物理是一門自然學(xué)科,以實驗事實為基礎(chǔ),物理中的一切理論必須以實驗為標(biāo)準(zhǔn),必須遵守實驗事實。實驗具有真實、形象的特點(diǎn),能激發(fā)學(xué)生
的學(xué)習(xí)積極性,同時還能讓學(xué)生認(rèn)識到物理和現(xiàn)實生活的密切聯(lián)系。
一、課堂的演示實驗
演示實驗是指為配合教學(xué)內(nèi)容而由教師操作示范的實驗。新課教學(xué)中,我們常以演示實驗引入新課。利用演示實驗的直觀特點(diǎn)能引起學(xué)生的注意,喚起學(xué)生的思考,激起學(xué)生的求知欲。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前,引導(dǎo)學(xué)生觀察思考并使之正確認(rèn)識物理事實,幫助其更好地掌握物理概念和規(guī)律。課堂演示實驗要注意以下幾個方面:
1.演示實驗要精心準(zhǔn)備
要做好演示實驗,就要在選題、儀器、教案、教法等各個方面進(jìn)行充分準(zhǔn)備。在選題上,對于教材中提供的演示實驗要作為首選,但對于這些實驗并非要個個都做,也并非每一個都必須照搬教材。關(guān)鍵是要結(jié)合實際,最大限度地達(dá)到理解掌握知識的目的。在儀器上,要在課前認(rèn)真檢查實驗所需儀器的性能,必要時可以先做一遍實驗,確保儀器的完好。檢查后要將儀器歸類放好,以便實驗所需。在備課上,教師要對教材進(jìn)行認(rèn)真分析,對實驗的目的、過程和可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行認(rèn)真的思考,切忌照本宣科,為實驗而實驗。在教法上,教師要對授課內(nèi)容有整體把握,對何時進(jìn)行實驗,在實驗中怎樣引導(dǎo)學(xué)生歸納規(guī)律,這些問題要在課前考慮清楚。實驗只是為使學(xué)生更好接受物理知識的一個手段,絕不能只滿足了學(xué)生的好奇心卻失去了實驗的應(yīng)有效果。
2.演示實驗要真實可靠
物理教學(xué)的本身就要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的作風(fēng),教師在演示實驗的過程中也必須保證過程的真實性和結(jié)論的可靠性。
一是要盡可能保證實驗的成功。教師的演示是為講述物理規(guī)律而采取的一種直觀教學(xué)手段,人的認(rèn)識規(guī)律是從感性到理性的,第一印象十分重要。如果一次或數(shù)次實驗失敗,則可能使學(xué)生產(chǎn)生對此規(guī)律真實性的懷疑,對教學(xué)帶來不利影響。要保證實驗成功,除了在課前充分準(zhǔn)備外,還要求教師有較濃厚的理論功底和較刻苦的鉆研精神。例如大家認(rèn)為靜電實驗的成功率較低,其實認(rèn)真找一下問題的癥結(jié)不難發(fā)現(xiàn),關(guān)鍵在于靜電的電壓高但電量少。因為電壓高,通常所說的絕緣體在高壓下變成了導(dǎo)體;因為電量少,電荷容易消耗。從原理上分析透了,我們就可以發(fā)現(xiàn)只要對儀器進(jìn)行簡單的改進(jìn)就行了。
二是要正確處理實驗中出現(xiàn)的問題。俗話說“不怕一萬,就怕萬一”,由于實驗的過程受到環(huán)境、氣候、心理、儀器等多方面的影響,所以再細(xì)致的準(zhǔn)備也難免會出現(xiàn)意外的結(jié)果。一旦實驗中出現(xiàn)了問題,教師一忌忙亂,不進(jìn)行思考就重新開始,極可能導(dǎo)致實驗的再次失敗;二忌簡單,如果簡單地把失敗歸結(jié)于“儀器有毛病”、“實驗本身現(xiàn)象就不明顯”等托辭,這樣可能會使學(xué)生對教師的能力和物理規(guī)律本身同時產(chǎn)生懷疑;三忌虛假,如果使用更改實驗數(shù)據(jù)、改變實驗條件的手段去勉強(qiáng)湊出結(jié)論,對學(xué)生更是有百害而無一利,只能是培養(yǎng)了學(xué)生弄虛作假的作風(fēng),這是和物理精神本身相違背的。所以教師對出現(xiàn)的問題要迅速地分析原因,找出錯誤的所在并向?qū)W生做出正確的解釋,而后重新開始實驗直到得出正確的結(jié)論。對于課上不能找出失敗原因的,教師要把它作為存疑向?qū)W生說清楚,并在課后認(rèn)真查找問題,必要時可進(jìn)行教研室集體討論,解決問題后要及時重新演示這一實驗,并借機(jī)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢碜黠L(fēng)。
3.演示實驗要顯明易見
演示實驗的目的就是要使全體學(xué)生有直觀的印象,并通過其建立正確的物理概念,所以必須顯明易見。在教學(xué)中,對于現(xiàn)象不太明顯的實驗可以通過聲、光、電等多種手段來放大實驗的效果。比如在用螺旋測微計測量物體長度時,可以使用實物投影或采用多媒體手段把微小的刻度變化轉(zhuǎn)化為人人可見的現(xiàn)象,使學(xué)生準(zhǔn)確掌握儀器的使用方法。
二、通過學(xué)生實驗培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和解決問題的能力
學(xué)生實驗是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己動手,通過親自實踐,驗證物理規(guī)律、加深對教材理解的教學(xué)手段。學(xué)生親自操作、觀察、記錄、分析和總結(jié)物理現(xiàn)象,是對知識的再認(rèn)識、再學(xué)習(xí)和再提高。
1.教師的正確引導(dǎo)是前提
在實驗中教師應(yīng)該把握以下幾點(diǎn),一是引導(dǎo)學(xué)生建立正確的物理思維模式,主要是幫助學(xué)生理解物理實驗的一般模式,使之掌握用實驗來驗證、歸納規(guī)律的方法;二是引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的實驗操作技能,主要是使之熟悉各種儀器的原理和構(gòu)造,學(xué)會操作方法;三是引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
2.學(xué)生的積極主動是關(guān)鍵
調(diào)動學(xué)生的積極性可以采取以下辦法,一是教師合理設(shè)疑。例如在測定小燈泡功率的實驗中,當(dāng)學(xué)生已掌握常規(guī)測定方法后,為使學(xué)生知識“升華”,可以如此設(shè)疑:在測額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率時,所用的電源電壓為6伏,用一只最大量程為3伏的電壓表怎樣測出結(jié)果,這樣的問題可以激發(fā)學(xué)生的研究欲望,對學(xué)過的物理知識也是一個綜合運(yùn)用;二是鼓勵學(xué)生的超常思維。對待部分學(xué)生提出的“非常規(guī)”實驗方法,教師切忌一棒子打死。
3.師生的有效互動是保證
筆者的經(jīng)驗認(rèn)為,學(xué)生實驗按“預(yù)習(xí)─實驗─分析討論─總結(jié)報告”的形式進(jìn)行,可以取得較好的效果。在預(yù)習(xí)階段,教師應(yīng)把實驗的重點(diǎn)、難點(diǎn)、實驗研究的方向給學(xué)生解釋清楚,學(xué)生要認(rèn)真研讀教材,提出自己的問題;在實驗中,教師應(yīng)重點(diǎn)從實驗方法上指導(dǎo)學(xué)生,而學(xué)生要及時反映遇到的困難以及自己對實驗的新想法、新思路;分析討論時,師生要一起對實驗進(jìn)行認(rèn)真回顧,總結(jié)成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn),把實驗中學(xué)生好的想法提出來讓大家進(jìn)行研究;對學(xué)生的總結(jié)報告,教師要結(jié)合實驗過程認(rèn)真給出評語,表揚(yáng)優(yōu)點(diǎn)、指出缺陷,讓每個學(xué)生都對自己的實驗有一個正確的總體評價。
三、把開展物理課外活動作為加強(qiáng)學(xué)生科技意識的重要手段
1.抓住針對性,輔助課堂教學(xué)
課外活動比課堂更具備靈活性,但教師首先要讓學(xué)生鞏固物理概念,學(xué)好份內(nèi)的知識,這就要求有針對性地進(jìn)行實驗。在教材中有許多課外的小實驗和小制作,都是為課堂知識量身定做的,可以很好地加以運(yùn)用。
2.增強(qiáng)趣味性,提高學(xué)習(xí)興趣
在鞏固提高課堂教學(xué)的前提下,要使課外實驗更具趣味性?!芭d趣是最好的老師”,通過實驗讓學(xué)生感到物理很有趣,很有用,才能促使他們更努力地學(xué)習(xí)。
3.注重研討性,培養(yǎng)科技意識
對一些知識含量較多、要求比較嚴(yán)格的實驗和制作,最好組織學(xué)生分組進(jìn)行,讓他們按“自設(shè)方案─討論方案─選擇方案─實驗驗證─總結(jié)報告”的程序進(jìn)行,讓學(xué)生親自設(shè)計實驗并通過實驗驗證。這樣能較好地培養(yǎng)學(xué)生的科研意識以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。
物理實驗教學(xué)能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的興趣、激發(fā)學(xué)生的求知欲望、啟迪學(xué)生智慧、陶冶情操、能夠創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的學(xué)習(xí)環(huán)境;能夠較好地訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法和培養(yǎng)各種能力,因此實驗是物理教學(xué)中重要的組成部分。當(dāng)今國際上的物理教學(xué)正在進(jìn)行著深刻的變革,加強(qiáng)實驗是國際物理教學(xué)領(lǐng)域中改革的共同趨勢,也是我國基礎(chǔ)教育落實科學(xué)素質(zhì)教育的重要措施。