演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用

艾俊菊

實(shí)驗(yàn)不僅是物理學(xué)的重要研究方法,也是物理教學(xué)的重要組成部分。在課堂上教師在傳授給學(xué)生知識的過程中,應(yīng)用最多的實(shí)驗(yàn)是物理演示實(shí)驗(yàn)。物理課堂演示實(shí)驗(yàn)一般指在課堂上配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演的實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)直觀具體、形象生動,可從感性認(rèn)識到理性認(rèn)識、從抽象到直觀、從簡單到復(fù)雜,適合學(xué)生的身心特點(diǎn),符合學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律。因此,演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中起著極為重要的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

一、演示實(shí)驗(yàn)在導(dǎo)入新課中能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

有些學(xué)生認(rèn)為物理難學(xué),主要原因之一是太抽象,如果把一大堆枯燥的概念、規(guī)律變成生動有趣的內(nèi)容,多數(shù)學(xué)生都會喜歡它。因此,加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)恰能滿足學(xué)生的好奇心,使他們的注意力被那些新奇、有趣的實(shí)驗(yàn)深深吸引,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

例如,講“浮力和阿基米德定律”時,教師可選擇這樣一個演示實(shí)驗(yàn):將一塊木塊和一支牙膏皮(卷成團(tuán))同時放到水中則見牙膏皮下沉,木塊上浮。教師問:“為什么牙膏皮下沉,木塊上浮呢?”同學(xué)回答:“牙膏皮比木塊重,所以牙膏皮下沉?！苯處熆扇≈亓肯嗤难栏嗥ず湍緣K各一塊(事先準(zhǔn)備好),并用天平稱出其質(zhì)量相等。然后放入水中,牙膏皮仍然下沉,木塊仍然上浮。教師再問:“兩物體質(zhì)量相同,為什么仍然是牙膏皮下沉,木塊上浮呢?”部分學(xué)生會感到難以回答,但有的學(xué)生會想到金屬的密度比木塊密度大,回答說:“牙膏皮密度大,所以下沉。”對此回答,教師可以不加肯定或否定,再取兩塊質(zhì)量相同的牙膏皮,一塊折成船形,一塊展成平板形,把它們同時放在水上,又見一浮一沉。教師再問:“相同材料,相同質(zhì)量的牙膏皮,為什么還會一浮一沉呢?”此時同學(xué)們會感到困惑不解,也許有的同學(xué)回答:“它們的形狀不同?！薄盀槭裁葱螤畈煌瑫斐沙粮〔煌?”這一追問,學(xué)生更加迷惑了。此時教師可以告訴學(xué)生,為了解決這個問題需要研究液體對浸入它里面的物體究竟產(chǎn)生什么樣的作用,從而順利地導(dǎo)入新課。

二、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生突破難點(diǎn),把握重點(diǎn),加強(qiáng)對概念和規(guī)律的認(rèn)識和理解

概念和規(guī)律都來自客觀事實(shí),又高于客觀現(xiàn)實(shí)。要形成正確的物理概念,充分理解其內(nèi)涵和外延,靈活解決物理問題,必須獲得有關(guān)客觀事物的足夠的感性材料。因此感性認(rèn)識不足是學(xué)習(xí)物理的主要思維障礙。要減少思維障礙,就要想方設(shè)法使學(xué)生獲得必要的感性認(rèn)識,形成正確的物理概念。要達(dá)到這一目的,方法有很多種,而運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)來展示有關(guān)物理現(xiàn)象的過程,則使學(xué)生能獲得更典型、更生動、更深刻、更能反映事物本質(zhì)屬性和共同特征的感性認(rèn)識。

例如,“運(yùn)動和靜止的相對性概念”是物理教學(xué)中的一個難點(diǎn),為了突破這個難點(diǎn),可以運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)幫助解決。如取一只玩具小車,在其上固定一個小電動機(jī),再把小車放在木板上,接通電源讓小電動機(jī)工作。教師問:“它們是在運(yùn)動還是在靜止?”學(xué)生回答:“小車靜止,電動機(jī)在運(yùn)動?！苯處熢賳?“為什么說小車靜止,電動機(jī)在運(yùn)動?”教師的這一追問,學(xué)生會感到難以回答。這時教師可以幫助學(xué)生回憶什么是機(jī)械運(yùn)動——一個物體相對于另一個物體的位置變化。經(jīng)教師啟發(fā)后,學(xué)生回答:“小車位置沒有變化,所以是靜止的,電動機(jī)在轉(zhuǎn)動,所以是運(yùn)動的。”教師根據(jù)學(xué)生這個回答再做如下補(bǔ)充:電動機(jī)轉(zhuǎn)子相對于機(jī)殼位置在變化,所以電動機(jī)轉(zhuǎn)子在運(yùn)動,而電動機(jī)身相對于小車的位置沒有變化,所以不應(yīng)說電動機(jī)在運(yùn)動。說小車靜止是相對于木板而言的,說電動機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動是相對于機(jī)身而言的。經(jīng)過這樣提問討論,學(xué)生對“相對性”含義的理解就會深透得多。

三、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生觀察和分析問題的能力

物理演示實(shí)驗(yàn)離不開觀察,也離不開想象和思維,這里說的觀察不等于單純的看,而應(yīng)講究方法?！吧朴^察者,可以見常人所未見;不善觀察者,入寶山空手而歸?！痹谘菔緦?shí)驗(yàn)過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生全面細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)的每一個細(xì)節(jié),啟發(fā)學(xué)生透過紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象,有選擇、有重點(diǎn)地捕捉觀察目標(biāo),進(jìn)而抓住事物的本質(zhì)特征,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象間的本質(zhì)聯(lián)系。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要將學(xué)生推上思考問題、解決問題的主體地位,培養(yǎng)他們善于采用新的思路和方法解決問題,培養(yǎng)他們形成自覺的觀察、思考、解決問題的意識。演示實(shí)驗(yàn)給學(xué)生提供生動、直觀的物理圖景,使學(xué)生的觀察和思考結(jié)合起來,實(shí)現(xiàn)了由感性到理性認(rèn)識階段的飛躍。因此,在物理教學(xué)中教師應(yīng)廣泛借助演示實(shí)驗(yàn),創(chuàng)造條件使學(xué)生觀察、分析問題的能力得到提高。

四、演示實(shí)驗(yàn)是復(fù)習(xí)物理教學(xué)內(nèi)容的有效手段

物理演示實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行物理復(fù)習(xí)教學(xué)的有效手段之一。例如,用簡單電路的連接來系統(tǒng)復(fù)習(xí)電流表、電壓表的使用方法和電阻串、并聯(lián)知識以及歐姆定律的內(nèi)容。利用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)有多種方式。如將課本上的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生重演,提出問題讓學(xué)生思考;變換實(shí)驗(yàn)條件或部件,討論實(shí)驗(yàn)的成敗關(guān)鍵及現(xiàn)象的因果關(guān)系;采用與課本上不同的方法進(jìn)行演示;配合講解和討論,穿插一些小實(shí)驗(yàn)。用實(shí)驗(yàn)演示的方法進(jìn)行復(fù)習(xí),可以使復(fù)習(xí)進(jìn)行得生動活潑,鞏固知識并培養(yǎng)能力。

總之,物理演示實(shí)驗(yàn)不僅是學(xué)生學(xué)好物理知識而采取的必要手段,而且在發(fā)展學(xué)生的素質(zhì)方面也起著非常重要的作用。因此,物理教師在教學(xué)中應(yīng)千方百計(jì)地創(chuàng)造條件,多做一些演示實(shí)驗(yàn)。[e]

(河北省唐山市第二十六中分校 063000)