落實(shí)演示策略，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果——物理課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略探討

●馮化友

演示實(shí)驗(yàn)是物理課堂教學(xué)不可或缺的重要組成部分。演示實(shí)驗(yàn)是指在課堂上主要由教師操作，并通過教師的啟發(fā)引導(dǎo)，幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察思考，以達(dá)到引入概念、理解規(guī)律的目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。演示實(shí)驗(yàn)可以運(yùn)用在物理課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)一般都配以適當(dāng)?shù)闹v解與引導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行觀察、操作、交流與討論。 根據(jù)課堂教學(xué)各環(huán)節(jié)功能的特點(diǎn)， 演示實(shí)驗(yàn)可分為引入課題的演示實(shí)驗(yàn)，建立概念、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的演示實(shí)驗(yàn)，鞏固、深化概念規(guī)律的演示實(shí)驗(yàn)， 應(yīng)用物理知識(shí)的演示實(shí)驗(yàn)等四類。精彩的演示實(shí)驗(yàn)可以成就高效的課堂。下面就初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)策略作簡(jiǎn)要介紹。

一、演示目的明確，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性

教師應(yīng)根據(jù)物理課程目標(biāo)、具體教學(xué)內(nèi)容的要求來(lái)通盤考慮和周密設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。 明確為什么要做這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)？要解決什么問題？怎樣才能有針對(duì)性解決實(shí)際問題？做演示時(shí)要提前說(shuō)明，具體交代讓學(xué)生在什么時(shí)候觀察什么現(xiàn)象？注意什么變化？然后引導(dǎo)學(xué)生分析變化的原因。 這樣才能使學(xué)生集中注意力觀察現(xiàn)象，集中思想思考問題，不致被實(shí)驗(yàn)的副現(xiàn)象所吸引，偏離演示觀察的主題。例如，學(xué)生對(duì)“電磁波的傳播是不需要媒質(zhì)”是會(huì)持懷疑態(tài)度的，如果我們通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)就可以消除其懷疑態(tài)度。 在一只玻璃鐘罩內(nèi)放一只電磁信號(hào)發(fā)生器， 在外面用一架收音機(jī)來(lái)接收，可以聽到信號(hào)聲。把鐘罩內(nèi)的空氣抽去不影響收音機(jī)的正常接收，但是如果換了一臺(tái)鬧鐘，當(dāng)鐘罩內(nèi)的空氣抽去后我們就聽不到聲音了。 這說(shuō)明了聲音的傳播需要媒質(zhì)，而電磁波的傳播不需要媒質(zhì)。

演示實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象要情景真實(shí)，效果明顯，科學(xué)正確，成功率高。實(shí)驗(yàn)中的出現(xiàn)的誤差是客觀存在的，實(shí)驗(yàn)后要很好地分析產(chǎn)生誤差的原因，力求下一次實(shí)驗(yàn)時(shí)減小誤差。例如，在演示萘的熔化和凝固時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得萘的熔點(diǎn)常常不是80℃或不是保持80℃不變。原因是什么呢？反復(fù)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)有以下四個(gè)原因：一是煤油溫度計(jì)不夠準(zhǔn)確，應(yīng)該使用水銀溫度計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確；二是實(shí)驗(yàn)中使用的萘粉純度不夠，應(yīng)該使用化學(xué)純萘粉，結(jié)果較準(zhǔn)確；三是實(shí)驗(yàn)加熱不均勻，溫差過大，要求酒精燈加熱要緩慢均勻，使杯中水溫與試管中萘粉溫度差不超過3℃；四是萘粉受熱不均勻，攪拌萘粉要認(rèn)真、細(xì)致，使萘粉受熱均勻。

二、演示直觀生動(dòng)，提高實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)性

直觀形象是演示實(shí)驗(yàn)的一大特點(diǎn)，“千言萬(wàn)語(yǔ)說(shuō)不清， 一看實(shí)驗(yàn)就分明” 就是對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的真實(shí)寫照。例如，平時(shí)學(xué)生對(duì)“懸掛在支架上的重物，其重力對(duì)桿的作用”總是難以理解。如果可做演示實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解：將斜桿上端系一根橡皮繩，用圖釘釘在黑板上，橫桿的左端頂住一個(gè)氣球，掛上重物，就可看到橡皮繩被拉長(zhǎng)氣球被壓扁。 學(xué)生看了這種直觀形象的實(shí)驗(yàn)后，就立刻明白重力對(duì)杠桿的作用。

課堂演示實(shí)驗(yàn)的目的是引導(dǎo)學(xué)生從觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行追因思考，通過啟發(fā)思維發(fā)展學(xué)生認(rèn)識(shí)客觀世界的能力，因而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要具有很強(qiáng)的啟迪性，教師要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生觀察與思維方法的訓(xùn)練。

三、演示貼近生活，增加實(shí)驗(yàn)的趣味性

生動(dòng)形象、妙趣橫生的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芗て饘W(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，與生活實(shí)際密切關(guān)聯(lián)的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軓?qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、求知欲望。例如，演示大氣壓實(shí)驗(yàn)，可補(bǔ)充“瓶子吞蛋”實(shí)驗(yàn)。 把煮熟的雞蛋去皮，放在一旁備用，取一個(gè)合適的廣口瓶，將一燃燒著的細(xì)紙條迅速塞入瓶中， 再馬上將雞蛋的小頭朝下立在瓶口上， 隨著火的熄滅和白煙升起， 瓶將雞蛋吞進(jìn)“肚子”里。接著舉例針灸“拔火罐去風(fēng)濕”的原理，學(xué)生會(huì)感到學(xué)習(xí)物理其樂無(wú)窮。 又如，在做上面“瓶子吞蛋”的實(shí)驗(yàn)體會(huì)大氣壓的存在前，用手握雞蛋時(shí)蛋殼不破，但將雞蛋的蛋殼在尖細(xì)的硬物上可以敲破，可以完成“壓強(qiáng)與受力面積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。

在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)要盡可能 “因陋就簡(jiǎn)選器材，順手拈來(lái)做實(shí)驗(yàn)”。 這樣使得實(shí)驗(yàn)更貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際和生活實(shí)際， 利于學(xué)生理解物理原理和規(guī)律。

四、增強(qiáng)演示可視性，提升實(shí)驗(yàn)的感染性

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可視性強(qiáng)弱決定實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的好壞，在教學(xué)中應(yīng)采用投影放大、機(jī)械放大、自制可視性強(qiáng)的儀器來(lái)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)是常用的方法。 可視性強(qiáng)、驚奇的演示實(shí)驗(yàn)不但能高度吸引學(xué)生注意力，而且能促使學(xué)生深入思考物理現(xiàn)象。例如，演示大氣壓作用的小試管沿大試管上升實(shí)驗(yàn)。 用一根較細(xì)的試管放在一根粗細(xì)適當(dāng)?shù)难b滿水的試管內(nèi)， 將試管倒過來(lái)，口向下，學(xué)生意外地看到，水向下流，小試管不是下落而是上升了。這個(gè)現(xiàn)象大大出乎學(xué)生意料，使課堂氣氛頓時(shí)活躍起來(lái)。

有?！俺＠怼钡捏@奇實(shí)驗(yàn)常常會(huì)成為催生學(xué)生深入研究的動(dòng)力。 例如，演示水是熱的不良導(dǎo)體時(shí)，在試管底部放上幾條小活魚，上部的水沸騰了，試管底部的魚仍在游動(dòng)，“沸水養(yǎng)活魚” 這奇怪的事情怎能不讓人深思呢。

有的演示實(shí)驗(yàn)， 在學(xué)生想象中實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)引起不良后果，如損壞東西、損傷人體等。 學(xué)生觀察時(shí)的注意力會(huì)特別集中地關(guān)心實(shí)驗(yàn)過程。 例如， 在講授“機(jī)械能守恒定律”時(shí)，設(shè)計(jì)“鐵球碰鼻”的演示實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)鐵球懸掛在教室天花板上， 讓鐵球能剛好碰到鼻子，然后釋放鐵球，鐵球擺過去，又?jǐn)[回朝教師打來(lái)時(shí)，教室里發(fā)出了驚叫聲，學(xué)生為教師捏了一把汗。但教師那安詳?shù)纳駪B(tài)又激起他們求知的欲望。又如，演示盛滿水的杯子上蓋一塊玻璃片后倒置，在大氣壓的作用下，玻璃片不會(huì)掉下來(lái)，水不會(huì)流出來(lái)的實(shí)驗(yàn)。教師在演示時(shí)，將該實(shí)驗(yàn)放在講臺(tái)教師用書正上方進(jìn)行， 學(xué)生觀察時(shí)會(huì)馬上想到老師的書會(huì)很危險(xiǎn)，從而吸引了學(xué)生的注意力。 總之，在課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中， 如果教師用心設(shè)計(jì)一些好的演示方法與技巧，演示效果就會(huì)得到大大的加強(qiáng)。

五、積極參與演示，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)性

演示實(shí)驗(yàn)不能先由教師做給學(xué)生看，再講給學(xué)生聽，使演示與講解脫節(jié)。這種作法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，不能發(fā)揮出演示實(shí)驗(yàn)的作用。教師在演示的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察，不斷啟發(fā)提問，讓學(xué)生分析、討論，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論合情合理適時(shí)地被推導(dǎo)出來(lái)，還可以讓學(xué)生參與做實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生上講臺(tái)來(lái)讀數(shù)或配合老師動(dòng)一動(dòng)手。例如，在進(jìn)行測(cè)斜面機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)時(shí)，可讓兩個(gè)學(xué)生上講臺(tái)來(lái)測(cè)出斜面長(zhǎng)度和斜面高度，再讓另外的學(xué)生來(lái)勻速拉動(dòng)物體前進(jìn)，并測(cè)出拉力的大小。這樣一來(lái)既讓學(xué)生信服，又給全體學(xué)生留下了深刻的印象。 又如，在演示馬德堡半球?qū)嶒?yàn)時(shí)，先讓兩個(gè)“大力士學(xué)生”上來(lái)拉，不能將兩個(gè)半球拉開。 打開活塞，讓空氣進(jìn)入半球中，再讓兩個(gè)力氣最小的學(xué)生來(lái)拉，卻很輕松地將兩個(gè)半球分開了。兩種現(xiàn)象相對(duì)比，說(shuō)明大氣壓強(qiáng)不僅存在，而且很大，實(shí)驗(yàn)給學(xué)生留下了深刻的印象。

讓學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以激發(fā)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，增加學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解深度，同時(shí)還可以規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。 例如，在做“物體的質(zhì)量與體積關(guān)系”演示時(shí)，教師先分析清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙獪y(cè)的物理量，然后讓一名學(xué)生上講臺(tái)，從天平的調(diào)節(jié)、鐵塊的放置、砝碼的增減、游砝的移動(dòng)、讀數(shù)及用量筒測(cè)鐵塊的體積，都讓學(xué)生演示操作，教師則在一邊給予指導(dǎo)，及時(shí)糾正他們的不規(guī)范操作。

六、演示操作規(guī)范，凸顯實(shí)驗(yàn)的示范性

學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)， 一方面靠分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作，另一方面則有賴于演示時(shí)教師的操作示范，因此，做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須一絲不茍地按規(guī)程操作，不能有一點(diǎn)大意。 例如，做天平演示時(shí)用手拿砝碼，電路連接時(shí)不用開關(guān)等做法，必須嚴(yán)禁。由于疏忽而發(fā)生損壞儀器的事故，更不能允許。關(guān)于演示儀器的裝配和使用的注意事項(xiàng)，必要時(shí)也應(yīng)該告訴學(xué)生。這樣經(jīng)過長(zhǎng)期培養(yǎng)， 學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能將會(huì)有很大的提高， 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的操作規(guī)范程度和熟練程度也會(huì)相應(yīng)提高。在初中物理演示實(shí)驗(yàn)中，不安全的因素客觀存在。 例如，有易燃的、有劇毒的、有腐蝕的、有觸電危險(xiǎn)情況等。教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之前，一定要熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作過程，了解實(shí)驗(yàn)儀器的性能，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的操作方法，按照規(guī)定的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真仔細(xì)地把握實(shí)驗(yàn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)， 做到萬(wàn)無(wú)一失，以確保實(shí)驗(yàn)過程的順利進(jìn)行。 對(duì)有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，若有學(xué)生參與操作，一定要認(rèn)真的指導(dǎo)，確保實(shí)驗(yàn)中人身和財(cái)產(chǎn)的安全。

總之，以教師操作為主的演示實(shí)驗(yàn)，在引入新課，概念建立，理解規(guī)律，提升能力等方面起到了積極作用，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》 將科學(xué)探究作為課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容列入到初中物理教學(xué)之中。 通過師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，提升演示實(shí)驗(yàn)的功能，不僅可以使演示實(shí)驗(yàn)在獲取知識(shí)方面發(fā)揮重要作用，而且在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面也會(huì)產(chǎn)生重大影響。