陜西省榆林市第五中學(xué) 李建利
實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),是檢驗(yàn)物理理論的標(biāo)準(zhǔn)。在學(xué)生建立完整的物理概念和導(dǎo)出正確物理規(guī)律的課堂教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是最活躍最具生命力的部分。演示實(shí)驗(yàn)是深受學(xué)生歡迎的實(shí)驗(yàn)形式,是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法。它能化抽象為具體,化枯燥為生動(dòng),把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前。能引導(dǎo)學(xué)生觀察,并進(jìn)行思考,配合講授使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律,達(dá)到“事半功倍”的效果。實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計(jì)、演示過程等對學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)方法有重要意義。要使演示實(shí)驗(yàn)真正達(dá)到演示目的,必須做到以下幾點(diǎn):
物理教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實(shí)驗(yàn)具有生動(dòng)、直觀、新奇的特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動(dòng)的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實(shí)驗(yàn)是用來配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇合適的實(shí)驗(yàn),合理地進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。
可以說演示實(shí)驗(yàn)的一切功能都不能離開觀察,教師在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
首先,物理過程的變化要顯著。為了使現(xiàn)象明顯,儀器的尺寸要比較大,尤其是觀察部分的尺寸要大、刻度線條要粗,要使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的同學(xué)也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低,但可以用感受效果來彌補(bǔ)。必要時(shí)可以借助投影、機(jī)械放大等手段增強(qiáng)現(xiàn)象的明顯性,提高觀察效果。另外,儀器擺放的位置,被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會(huì)影響觀察的效果。通??刹捎醚菔景?、磁性黑板、染色、生煙、襯托背景、照明等方法來增強(qiáng)觀察效果。
其次,儀器簡單,過程明了。演示之所以要直觀,就是為了能從實(shí)驗(yàn)中直接觀察到物理過程,認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì),而不需要過多地拐彎抹角,受其它無關(guān)因素的干擾。特別是一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中,沒有必要選擇精密復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置。
第三,要多種感官并用。我們應(yīng)該考慮學(xué)生的各種感官對信息的分辨能力,以強(qiáng)化有效刺激,促進(jìn)學(xué)生對新知識、新規(guī)律的理解。
成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實(shí)驗(yàn)原理,它是設(shè)計(jì)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。只有掌握了原理,才能準(zhǔn)確的抓住關(guān)鍵,成功的進(jìn)行演示。
其次,要注意環(huán)境條件。有些實(shí)驗(yàn)的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系。例如,空氣的濕度對靜電實(shí)驗(yàn)很有影響,某些電學(xué)實(shí)驗(yàn)跟電源電壓的穩(wěn)定性有關(guān)。因此,教師在課前要選擇好所需的儀器和材料,仔細(xì)檢查,熟悉其使用性能,了解實(shí)驗(yàn)的精確程度,觀察教室里即將演示的環(huán)境等。
課前做好充分的準(zhǔn)備,可以提高演示的成功率,但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,認(rèn)真思考和分析,盡可能及時(shí)找出原因,迅速排除故障;二是要實(shí)事求是,實(shí)驗(yàn)失敗不可簡單地用“儀器不行”來搪塞過去,更不能編造數(shù)據(jù),弄虛作假。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實(shí)說明實(shí)驗(yàn)失敗的原因,申明下次再做。這種負(fù)責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度,必將培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng),對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。
演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當(dāng)生動(dòng)的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí),認(rèn)知的矛盾將上升為思維的動(dòng)力。運(yùn)用演示引發(fā)問題,只是啟發(fā)思維的起點(diǎn),雖然它是學(xué)生開展積極思維的突破口,但要推進(jìn)思維的展開,仍需有教師不斷的引導(dǎo)。演示實(shí)驗(yàn)一般情況可采用這樣的幾步:提出問題,通過實(shí)驗(yàn)建立初步表象;再做實(shí)驗(yàn),又提出問題進(jìn)行探討,找出規(guī)律;應(yīng)用規(guī)律來說明問題,并用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。這一過程體現(xiàn)了實(shí)踐——理論——實(shí)踐的認(rèn)知規(guī)律。演示實(shí)驗(yàn)切忌難易不分,草草了事。有些新教師做實(shí)驗(yàn),常常以能顯示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為滿足,急急表演,匆匆收場。這樣的實(shí)驗(yàn)必然不能給學(xué)生留下深刻的印象,而且忽視了學(xué)生由感性到理性的上升過程,忽視了學(xué)生能力的培養(yǎng),不可能達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需的目的。
總之,演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有不可替代的作用。教師只有明確了演示實(shí)驗(yàn)的重要性,掌握了正確的方法,才能使學(xué)生的觀察和思維活動(dòng)緊密地結(jié)合起來,用觀察促進(jìn)思維活動(dòng)的展示,又用思維指導(dǎo)觀察活動(dòng)的進(jìn)行,逐步掌握物理概念和規(guī)律,發(fā)展觀察和思維能力,才能使我們的物理教學(xué)達(dá)到“事半功倍”的效果。