如何更好的進(jìn)行物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

吳文軍

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)理論的基礎(chǔ)，是手腦并用的實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)理解實(shí)驗(yàn)原理、操作儀器、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使觀察能力、思維能力、操作能力得到初步的鍛煉。可以說(shuō)，實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理新課程教學(xué)中有著重要的作用。

演示實(shí)驗(yàn)是目前物理教學(xué)中應(yīng)用最多的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。它是以教師為主要操作者的表演示范實(shí)驗(yàn)。它的目的主要是把要研究的物理現(xiàn)象展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，配合講授或者穿插學(xué)生討論等方式使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律，或者通過(guò)演示的引導(dǎo)還起示范作用，為學(xué)生獨(dú)立訓(xùn)練創(chuàng)造條件。因此，演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有非常重要的作用。

1.在新課標(biāo)的理念下，中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)又有了新的基本要求，具體表現(xiàn)如下：（1）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。在物理教學(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(jué)興趣。如果能充分發(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)地情景，使學(xué)生思維活躍。演示實(shí)驗(yàn)是用來(lái)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)識(shí)物理概念和規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，必須按照“與教學(xué)環(huán)節(jié)相適應(yīng)，知識(shí)深度相適應(yīng)，與課程形式相適應(yīng)”的原則，確定實(shí)驗(yàn)層次。（2）注意演示科學(xué)性和嚴(yán)密性。課堂演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)密性是與學(xué)生的接受能力以及中學(xué)實(shí)驗(yàn)的誤差要求相統(tǒng)一的。它具體體現(xiàn)在三個(gè)方面：①實(shí)驗(yàn)原理本身要科學(xué)嚴(yán)密；②實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容要有機(jī)結(jié)合，兩者間要有正確的邏輯關(guān)系；③教師的實(shí)驗(yàn)操作和讀取處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要規(guī)范。（3）演示規(guī)范準(zhǔn)確，力求一次成功。演示實(shí)驗(yàn)的成敗，直接關(guān)系到學(xué)生正確掌握知識(shí)和理論概念的形成。因此，課堂演示實(shí)驗(yàn)要力求一次成功。課前教師必須做好充分準(zhǔn)備，做到“二查一要”，即查儀器、器材是否完備，裝置是否配套；查所選藥品、儀器性能是否符合要求；“一要”即要做好預(yù)備實(shí)驗(yàn)。若實(shí)驗(yàn)不能一次成功，就會(huì)削弱學(xué)生的信服感，影響師生情緒，耽誤學(xué)習(xí)時(shí)間，還要多費(fèi)口舌解釋原因。要想實(shí)驗(yàn)一次成功，關(guān)鍵在于教師事先的充分準(zhǔn)備。（4）演示明確直觀，一目了然。演示實(shí)驗(yàn)是教師在講臺(tái)上，借助于組裝好的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備，分步驟地操作，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，用以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)。因此，有利于學(xué)生觀察是對(duì)演示實(shí)驗(yàn)最基本的要求。

2. 現(xiàn)階段如何更好地進(jìn)行教師演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。（1） 自制教具輔助教學(xué)法。目前由于教育經(jīng)費(fèi)的不足，大多數(shù)學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材配備不齊，實(shí)驗(yàn)器材陳舊。若能充分利用我們身邊的廢棄物，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改裝、組合，自制一些教具，將會(huì)得到意想不到的效果。①自制教具讓學(xué)生感受物理就在身邊。實(shí)際上，物理中的有些實(shí)驗(yàn)，并非需要專門的儀器和設(shè)備，只要利用身邊的一些常用東西，甚至一些廢棄物，自制教具就能完成了。例如在講慣性大小與哪些因素有關(guān)時(shí)，可以采用兩個(gè)玩具車，其中一個(gè)較大，另一個(gè)較小，將一個(gè)彈簧壓縮后與兩個(gè)小車接觸，剪斷彈簧發(fā)現(xiàn)較小的車走的遠(yuǎn)，較大的車走的近，說(shuō)明質(zhì)量小的車容易改變狀態(tài)，得出質(zhì)量是慣性大小的量度。自制教具，讓學(xué)生初步感受到物理來(lái)源于生活，物理并不神秘，物理就在我們的身邊。②自制教具有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。俗話說(shuō)“濃厚的興趣能彌補(bǔ)智能的不足，持久的興趣會(huì)導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造”，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，他們就會(huì)以滿腔的熱情，積極主動(dòng)地投入到物理學(xué)習(xí)中， 物理課堂就會(huì)變得相當(dāng)活躍，并取得了良好的教學(xué)效果。此外，通過(guò)自制教具教學(xué)還提高了學(xué)生對(duì)老師教學(xué)能力的信服。③自制教具能補(bǔ)充教學(xué)儀器不足，不配套的問(wèn)題。新課標(biāo)下學(xué)生的科學(xué)探究需要大量器材，且器材多而雜、小而細(xì)。全部?jī)x器由學(xué)校來(lái)配備是不現(xiàn)實(shí)的，在短時(shí)間內(nèi)配備齊全也是不可能的，因此，在這種情況下，自制教具是一個(gè)不可多得的好選擇。（2）多媒體輔助教學(xué)法。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展與計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益完善，多媒體技術(shù)在中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了越來(lái)越大的作用，它極大地改變了傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，也為教師提供了一種新的演示實(shí)驗(yàn)手段----多媒體動(dòng)畫，它提供了一種虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以作為物理演示實(shí)驗(yàn)的一種輔助方法。因此，正確認(rèn)識(shí)多媒體教學(xué)的實(shí)踐與功能，運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)，更直觀、生動(dòng)地演示實(shí)驗(yàn)在科技迅猛發(fā)展的今天應(yīng)引起廣大教育工作者們的高度重視。我們說(shuō)了演示實(shí)驗(yàn)是新課導(dǎo)入的重要手段之一，但并非所有的演示實(shí)驗(yàn)都一定要用實(shí)驗(yàn)器具完成才能取得良好的教學(xué)效果。例如，在講解變阻器一節(jié)中，新課導(dǎo)入部分我們可以選用flash動(dòng)畫，將聲音和視頻結(jié)合在一起展現(xiàn)出舞臺(tái)燈光的變化，讓學(xué)生思考燈光變化的原因，再引入新課學(xué)習(xí)的方法比采用實(shí)驗(yàn)器具完成演示和老師簡(jiǎn)單闡述更加直觀和生動(dòng)，更能讓學(xué)生記憶深刻。因此，在多媒體技術(shù)廣泛流傳的今天，教師更應(yīng)該學(xué)會(huì)巧妙發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用多媒體技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，提高教學(xué)質(zhì)量。（3） 學(xué)生主體法。在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生往往缺少由自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題的訓(xùn)練，而過(guò)于強(qiáng)調(diào)教師演示的主體性，忽視了學(xué)生既可以是實(shí)驗(yàn)的主體也可以同時(shí)是觀察的主體。

目前物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即先由教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察現(xiàn)象，再歸納得出物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律。這樣的教學(xué)，多數(shù)學(xué)生只是被動(dòng)、消極的成為知識(shí)接受者，沒(méi)有積極的思維和創(chuàng)新，也沒(méi)有探究的目標(biāo)和方向。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在安全保障的情況下，可開(kāi)放演示實(shí)驗(yàn)，讓個(gè)別學(xué)生充當(dāng)教師的角色去上臺(tái)進(jìn)行演示，讓學(xué)生成為演示實(shí)驗(yàn)的主題，效果會(huì)好很多。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為，看老師的實(shí)驗(yàn)不會(huì)有什么懸念，不太注意老師的操作過(guò)程，只注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果，而看同學(xué)實(shí)驗(yàn)往往會(huì)帶著挑剔的眼光，注意其每一步的操作，不對(duì)馬上指出，非常注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并擔(dān)心實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?。?shí)踐證明，多數(shù)學(xué)生愿意在同學(xué)面前演示，以顯示自己的實(shí)力，一旦操作錯(cuò)誤，改正后記得特別牢。而同學(xué)們?cè)谟^察學(xué)生演示的時(shí)候，喜歡帶著挑剔和不完全信任的心態(tài)去觀察是否正確，這樣就能使全體學(xué)生積極主動(dòng)的參與到教學(xué)中。由于學(xué)生參與了課堂演示，課堂氣氛變得輕松、活躍。學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，也關(guān)心著同伴實(shí)驗(yàn)的成功與否，上臺(tái)演示的同學(xué)則可以享受到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅，即使是失敗的教訓(xùn)也可以使他終生難忘。實(shí)驗(yàn)后，再由學(xué)生評(píng)價(jià)，教師總結(jié)，這種由學(xué)生演示、評(píng)議，學(xué)生當(dāng)主角、老師當(dāng)配角的做法激發(fā)了學(xué)生的探究思維，從而培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力、思維能力以及學(xué)生的自信心。例如：在探究滑動(dòng)變阻器制作原理實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)鉛筆芯來(lái)調(diào)節(jié)燈泡亮度的方法有：1.改變鉛筆芯的橫截面積；2.改變鉛筆芯的溫度；3.改變鉛筆芯的長(zhǎng)度。則可將實(shí)驗(yàn)分成三組，選出三組學(xué)生分別同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)直觀的對(duì)比分析得出滑動(dòng)變阻器的制作原理是：通過(guò)改變導(dǎo)體接入電路的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。學(xué)生參與積極性非常高，課堂氛圍十分活躍，教學(xué)效果非常明顯。

目前我國(guó)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的四大主要方法有：教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、課外創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、邊教邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)教學(xué)法。教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是后三種實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的基礎(chǔ)。在此我僅就演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法來(lái)與大家交流。而在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，我們應(yīng)該將以上四種基本教學(xué)方法相結(jié)合，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度、學(xué)生知識(shí)的掌握程度、學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ母叩鸵约皩W(xué)校教學(xué)器具的匹配程度等選擇相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，取其精華、棄其糟粕，加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。完成素質(zhì)教育的目標(biāo)，培養(yǎng)出更能適應(yīng)時(shí)代需求的人才。