祝少峰
摘 要: 物理課堂演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位,目前在我國(guó)仍有某些老師在上課很少做或根本不知道該如何做演示實(shí)驗(yàn)。在此背景下,本文對(duì)怎樣選擇和進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)提出建議,希望給同行提供參考。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 演示實(shí)驗(yàn) 注意問(wèn)題
在中學(xué)物理教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)的作用不可忽視,它可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,幫助學(xué)生形成正確的認(rèn)識(shí)。所以,我們應(yīng)該研究怎樣進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到最好的教學(xué)效果。
一、針對(duì)學(xué)生存在的疑點(diǎn)選擇演示實(shí)驗(yàn)
學(xué)生從兒童時(shí)代起,就不斷對(duì)自然現(xiàn)象和日常生活進(jìn)行觀察,自覺(jué)或不自覺(jué)地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),在頭腦中形成“先入概念”。由于物理現(xiàn)象復(fù)雜,各種因素互相交織在一起,往往把本質(zhì)掩蓋起來(lái),這些“先入概念”中,有的是正確的,能反映事物的本質(zhì),對(duì)學(xué)習(xí)新的知識(shí)起到好的作用;有的是不正確的,在頭腦中形成“錯(cuò)誤的概念”。如果在教學(xué)中不消除錯(cuò)誤的概念,要學(xué)生接受正確的抽象概念是很勉強(qiáng)的,也是很困難的。清除物理知識(shí)中的錯(cuò)誤概念,務(wù)必充分利用各種教具或生動(dòng)形象的語(yǔ)言,讓學(xué)生重新感知事物或現(xiàn)象,對(duì)所學(xué)知識(shí)具有鮮明的印象,形成科學(xué)的概念。如教學(xué)力學(xué)時(shí),某些學(xué)生存在“騎自行車(chē)是自己推動(dòng)自己”的錯(cuò)誤概念,為了及時(shí)糾正,我演示了以下實(shí)驗(yàn):用一塊小三夾板擱在幾根光滑的試管上,然后把小車(chē)擦動(dòng)車(chē)輪,立即放在小三夾板上,這時(shí)出現(xiàn)三夾板后退而汽車(chē)很少前進(jìn)的現(xiàn)象。同時(shí),也可以結(jié)合陷在泥水中的汽車(chē),當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí),只見(jiàn)后輪轉(zhuǎn)動(dòng)不見(jiàn)汽車(chē)前進(jìn)的現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生弄清自行車(chē)前進(jìn)是得到反作用力的結(jié)果。由此可知,學(xué)生頭腦中的錯(cuò)誤“先入概念”不少,是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示和觀察糾正的,只要重視和加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)能力的目的完全可以達(dá)到。
二、明確演示的目的
如何選擇與安排演示實(shí)驗(yàn)?zāi)??首先必須目的明確,要考慮每節(jié)物理課特定的教學(xué)目的、要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)。因此從某種意義上來(lái)說(shuō),演示實(shí)驗(yàn)是為課堂教學(xué)目的要求服務(wù)的,絕不能盲目安排實(shí)驗(yàn)。一個(gè)成功的演示實(shí)驗(yàn)并不在于裝置如何精巧,手段如何先進(jìn),關(guān)鍵在于它能有效幫助達(dá)到教學(xué)要求。不同的教學(xué)目的對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的要求不同。筆者認(rèn)為在選擇和設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面的作用:有利于啟發(fā)學(xué)生思維,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自覺(jué)性;有利于物理模型和物理概念的建立;有利于正確理解公式的物理意義;有利于開(kāi)拓思路,發(fā)展想象力。
對(duì)于認(rèn)識(shí)和了解的某一現(xiàn)象,宜選擇簡(jiǎn)單易行、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于講解原理、法則等物理規(guī)律的課,要選擇不同但有明顯現(xiàn)象,而且能從實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出正確結(jié)論的實(shí)驗(yàn)。例如講沸水瓶:將新灌入保溫瓶中的開(kāi)水倒入鹽水瓶,水溫約85至90度,然后蓋上帶有玻璃管的膠塞,用乳膠管和一個(gè)50ML的注射器相接。開(kāi)始觀察不到沸騰現(xiàn)象,當(dāng)拉出針管塞時(shí),可看到瓶中的水沸騰起來(lái),這說(shuō)明壓強(qiáng)減少、沸點(diǎn)降低的道理。
導(dǎo)出和驗(yàn)證物理定律、公式的實(shí)驗(yàn),應(yīng)盡量使用精密的儀器測(cè)量,以期獲得定理準(zhǔn)確的結(jié)果。如要證明自由落體是勻加速運(yùn)動(dòng),并且測(cè)出重力加速度的值,可使用自由落體演示儀。小球下落由電磁鐵控制,計(jì)時(shí)可用光電開(kāi)關(guān)配合數(shù)字計(jì)時(shí)器完成。通過(guò)鐵球落下S、4S、9S的距離所需時(shí)間分別為T(mén)、2T、3T,證明為勻加速運(yùn)動(dòng),并根據(jù)S、T等數(shù)據(jù)求出g,誤差較小,使學(xué)生確信正確的結(jié)論。
對(duì)于某些學(xué)生沒(méi)有感性認(rèn)識(shí),又不能直接觀察或較抽象的概念,如物理光學(xué)、原子物理中的一些內(nèi)容,就要采用適當(dāng)?shù)哪P头治龌蛟O(shè)計(jì)合理的模擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生通過(guò)抽象思維掌握這些知識(shí)。
選擇與設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),要達(dá)到什么目的,教師務(wù)必心中有數(shù),緊密結(jié)合課堂要求,從而有較大的收獲。
三、演示要突出重點(diǎn)
課堂演示要層次分明。一節(jié)物理課往往可以做許多個(gè)實(shí)驗(yàn),如果都在教學(xué)中演示,結(jié)果必然是事與愿違,過(guò)多的實(shí)驗(yàn)勢(shì)必使教師手忙腳亂,學(xué)生眼花繚亂。中學(xué)生的注意力是很容易分散的,教師應(yīng)把學(xué)生的有意注意吸引到教學(xué)重點(diǎn)上,某一現(xiàn)象、某一概念、某一規(guī)律,如果用幾個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,就要根據(jù)內(nèi)容選擇效果最佳的。
某些難以接受的概念、規(guī)律,不是一下子能認(rèn)識(shí)的,要考慮一些過(guò)渡實(shí)驗(yàn),使學(xué)生逐步深化觀察到的現(xiàn)象、獲得的認(rèn)識(shí)。如關(guān)于大氣壓的概念,學(xué)生不好理解,可選擇演示實(shí)驗(yàn)逐步引申。先將水杯盛滿(mǎn)水后,上面蓋一張平整的紙片或塑料片,倒過(guò)來(lái)時(shí),水不可以流出來(lái),說(shuō)明大氣壓的存在,再做托里拆利實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步測(cè)出大氣壓強(qiáng)的數(shù)值。
此外,為了突出重點(diǎn),就要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選。對(duì)與重點(diǎn)知識(shí)無(wú)關(guān)的實(shí)驗(yàn),可以不做,對(duì)于學(xué)生在課外能觀察到的簡(jiǎn)單現(xiàn)象或他們生活里已經(jīng)很熟悉的現(xiàn)象,可以根據(jù)學(xué)生事先獲得的具體概念開(kāi)闊他們的眼界。
總之,演示實(shí)驗(yàn)的選擇和使用教具的方法,應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目的而定。有的是為了說(shuō)明教師所闡述的內(nèi)容,有的是為了讓學(xué)生看某一現(xiàn)象,還有的是為了發(fā)展學(xué)生的觀察能力。因此,教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該吸引學(xué)生的注意力,使他們不離開(kāi)所講的主要內(nèi)容。根據(jù)這樣的目的,演示實(shí)驗(yàn)時(shí)什么時(shí)候讓學(xué)生觀察、觀察什么,都要選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī),并給予正確的指導(dǎo)。