摘要: 觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中為讓每一位學(xué)生都樂于觀察,善于觀察,其中工具起了重要的作用。在實(shí)際教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)現(xiàn)有的演示儀器不能滿足需求的情況。鑒于此,本文作者就如何優(yōu)化物理演示儀器作了一些思考,提出了一些建議。
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)演示儀器 優(yōu)化
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理學(xué)的許多原理、定律都是在總結(jié)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)面前獲得并被檢驗(yàn)和證實(shí)的。教師在物理教學(xué)過程中應(yīng)該體現(xiàn)這種特點(diǎn),讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中親生體驗(yàn)各種物理現(xiàn)象的產(chǎn)生和各項(xiàng)物理定律獲得的過程,從而使其思維能力得到發(fā)展。演示實(shí)驗(yàn)是教學(xué)過程中培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生思維能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)和手段。
觀察是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)過程中為讓每一位學(xué)生都樂于觀察、善于觀察,工具起了重要的作用,而在實(shí)際教學(xué)中現(xiàn)有的演示儀器卻往往不能滿足需求。其原因有:1.演示儀器從開發(fā)研制到實(shí)際批量生產(chǎn)使用需要一個(gè)過程。這樣,儀器的更新就必然落后于實(shí)際教學(xué);2.隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),教育改革日益深化,教材的改革使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容超前于儀器的更新。這樣,勢(shì)必造成現(xiàn)有的儀器滿足不了教學(xué)改革的需要;3.世界上沒有任何一個(gè)東西是完美的,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是如此。當(dāng)某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的裝置或方法經(jīng)歷了一定時(shí)間的應(yīng)用后,我們自然會(huì)發(fā)現(xiàn)諸多的不便和不足,此時(shí)唯有憑借教學(xué)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),對(duì)已有器材進(jìn)行改造和創(chuàng)新,才能真正做到物盡其用。以下是關(guān)于優(yōu)化中學(xué)物理演示儀器的幾點(diǎn)思考。
一、 演示儀器中的“加法”
在演示實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常遇到的問題之一是演示實(shí)驗(yàn)的過程往往不能被教室中每一位學(xué)生觀察清楚,特別是座位靠后的學(xué)生。這種現(xiàn)象就造成學(xué)生享用教學(xué)資源的不平等,久而久之就挫傷了部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如果在多媒體教室上課,教師就可以利用相關(guān)儀器輕松地解決這一問題。但由于條件所限,我們往往只能在普通教室上課,這時(shí)如果我們將現(xiàn)有儀器進(jìn)行改良,就將輕松地解決這一問題。
例一:在講解天平的結(jié)構(gòu)和使用的時(shí)候師生都感到天平的分度盤、指針和游碼太小,即使是規(guī)格較大的演示天平也不能滿足需求。如果利用雙面膠粘帖的方法把分度盤、指針和游碼放大數(shù)倍,這樣改良后的天平就可以起到很好的演示效果。
具體操作如下:在課前先把雙面膠分別粘在天平的分度盤、指針和游碼上(由于雙面膠是透明的,所以這樣做并不影響天平原來的外觀結(jié)構(gòu)),再用剪刀、紅水筆和白紙制作出按比例放大數(shù)倍的紙制的分度盤、指針和游碼。當(dāng)在演示過程中學(xué)生看不清天平的細(xì)節(jié)時(shí),教師再把事先做好的分度盤、指針和游碼粘上。
二、 演示儀器中的“減法”
在優(yōu)化演示儀器的過程中不僅要善于運(yùn)用加法,還要善于運(yùn)用減法。
在演示“電磁感應(yīng)”時(shí)為了獲得較強(qiáng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)器多為多層多匝線圈,其外行與課本的示意圖有差距,學(xué)生不易看清線圈的結(jié)構(gòu)。如果能用強(qiáng)磁力的磁性材料代替普通磁鐵就能把各種電感器做成單匝、多匝,演示效果就更好。
三、 演示實(shí)驗(yàn)中的“就地取材法”
皮亞杰認(rèn)為:“一個(gè)人既不注意太熟悉的東西,因?yàn)橐呀?jīng)司空見慣,不注意不太熟悉的東西,因?yàn)楹退麍D式中的任何東西沒有聯(lián)系……”可見實(shí)驗(yàn)器材的選擇對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的效果影響顯著。太簡(jiǎn)陋粗糙的器材對(duì)學(xué)生的刺激太弱,不能引起認(rèn)知上的不平衡,因而也就不能激發(fā)學(xué)生的興趣。相反,太復(fù)雜專業(yè)的器材超過了學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化的范圍,也起不到很好的效果。所以我主張?jiān)谘菔緦?shí)驗(yàn)過程中適當(dāng)選用生活中的物品進(jìn)行改造,使它們成為物理教學(xué)的好幫手。
例二:每到“教師節(jié)”,我們都會(huì)受到學(xué)生的很多賀卡,其中有音樂賀卡。卡中的“音樂塊”其實(shí)是很好的物理教學(xué)器材,在演示“導(dǎo)體電阻隨溫度升高而增大”實(shí)驗(yàn)時(shí)加入“音樂塊”可以起到很好的效果。
具體操作如下:將“音樂塊”接入電路,閉合開關(guān),燈亮,音樂奏響。用火柴給燈絲加熱,燈絲電阻變大,電路中電流變小,立刻可見燈變暗,音樂聲變小。移開火柴,燈重新變亮,音樂聲變大。此演示實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn)后集視覺和聽覺于一體,形象有趣。
例三:手機(jī)的應(yīng)用已非常普遍,它除了具有通訊、娛樂等功能外,也可以成為很好的物理實(shí)驗(yàn)器材。比如在講解“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”時(shí)可以利用手機(jī)的“來電振動(dòng)”作演示,說明聲音是有物體振動(dòng)產(chǎn)生的;在講解“聲音的傳播需要介質(zhì)”時(shí)也可以用手機(jī)代替電鈴作演示,說明聲音不能在真空中傳播;在講解“靜電屏蔽”時(shí)也可以利用手機(jī)作演示等。
四、演示儀器中的“故弄玄虛法”
“教學(xué)場(chǎng)是指適宜于認(rèn)知和知覺的環(huán)境,它在知覺上對(duì)學(xué)生有刺激的作用,并且在學(xué)生心理上也能產(chǎn)生影響,包括信念、情感和目的等”。演示實(shí)驗(yàn)往往放在課堂的開始,目的就是為了營造一個(gè)好的教學(xué)場(chǎng),激發(fā)學(xué)生的求知欲望。如果教師事先能將有關(guān)演示儀器進(jìn)行改良,使得演示的結(jié)果與學(xué)生原有的認(rèn)知產(chǎn)生沖突,就可幫助學(xué)生更積極地展開思維,主動(dòng)構(gòu)建新的知識(shí)。
五、演示儀器中的“共同參與法”
優(yōu)化演示儀器作為教學(xué)的一部分應(yīng)該是教與學(xué)雙邊共同參與的活動(dòng)。因?yàn)椤敖叹叩拈_發(fā)研制不僅僅是為了教,更重要的是為了讓學(xué)生更主動(dòng)、更生動(dòng)活潑地去學(xué)”。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,我們應(yīng)當(dāng)創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生也參與進(jìn)來,比如開展小制作、小發(fā)明等活動(dòng),并選取精良的儀器在課堂上用作演示。
這樣做有諸多好處:1.能節(jié)約成本,繼承和發(fā)揚(yáng)“勤儉做實(shí)驗(yàn)”的優(yōu)良傳統(tǒng);2.能讓學(xué)生對(duì)“物理從生活中來,到生活中去”有更深的體會(huì);3.能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí);4.能讓儀器的制作者獲得自信和成就感,而其他學(xué)生則受到鼓舞。
綜上所述,教師不能僅僅是教具的使用者,而更應(yīng)該是教具的創(chuàng)造者和改革者。優(yōu)化教學(xué)器材,它是一項(xiàng)深入細(xì)致的教科研活動(dòng),它不僅需要深厚的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),而且需要教育工作者付出艱辛的勞動(dòng)。只有這樣教學(xué)器材才能煥發(fā)出的活力,實(shí)驗(yàn)才能真正成為培育學(xué)生的一方沃土。
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