小議物理教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)

王華

摘 要： 實(shí)驗(yàn)是物理概念和規(guī)律形成和論證的基本途徑，是物理科學(xué)建立的基礎(chǔ)。演示實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的一種，在高中物理教學(xué)中處于舉足輕重的地位。作者結(jié)合自己的一些教學(xué)體會(huì)，總結(jié)了有效開展演示實(shí)驗(yàn)的建議和看法，希望能夠?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化提供參考。

關(guān)鍵詞： 高中物理 演示實(shí)驗(yàn) 探究價(jià)值

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理課堂教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。在課堂實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以將課堂實(shí)驗(yàn)分成演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。其中在高中物理教學(xué)階段，演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所占的比重更大。因此，對(duì)于高中物理教師而言，如何有效開展物理課堂上的演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)很有價(jià)值的研究課題。

一、課前精心準(zhǔn)備

實(shí)驗(yàn)課不同于理論課，在課堂上，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)都是現(xiàn)場開展的，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)效果，與理論課相比，實(shí)驗(yàn)課堂變數(shù)更大，更難以掌控，因此，只有做好精心的課前準(zhǔn)備，這樣才能確保課堂四十五分鐘的效率實(shí)現(xiàn)最大化。在走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前，教師要認(rèn)真準(zhǔn)備備課筆記，并對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行認(rèn)真研究。不僅如此，實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備工作還不能停留在“紙上談兵”階段，而是應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行反復(fù)的預(yù)備實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)過程中可能發(fā)生的現(xiàn)象、出現(xiàn)的問題羅列出來，并認(rèn)真分析問題現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。這樣經(jīng)過課前精心的準(zhǔn)備，可以確保學(xué)生在課堂上觀察到實(shí)驗(yàn)的重要現(xiàn)象和過程，并且在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)一些與預(yù)期有出入的地方還可以幫助學(xué)生尋找原因，這對(duì)于學(xué)生的思維能力是一個(gè)很好的訓(xùn)練過程。

二、重視激發(fā)學(xué)生的求知欲

在課堂教學(xué)的一開始就進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生的思維往往還沒有完全打開，還沒有完全進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，這樣會(huì)影響學(xué)生對(duì)接下來的演示實(shí)驗(yàn)的觀察和思考。因此，在實(shí)驗(yàn)開始前，教師要重視激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生發(fā)散思維，更好地投入實(shí)驗(yàn)的觀察和思考中。例如在講“自由落體運(yùn)動(dòng)”內(nèi)容時(shí)，如果直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，則雖然學(xué)生可以直觀地看到自由落體運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，總結(jié)出相關(guān)規(guī)律，但這樣直來直往的實(shí)驗(yàn)很難引起學(xué)生思考的興趣。因此，在實(shí)驗(yàn)開始前，筆者向?qū)W生先提一個(gè)問題：在我們的生活中，經(jīng)常會(huì)看到不同的物體在落下時(shí)的速度存在差異，那么，請(qǐng)思考一下，造成這些差異的原因有哪些呢？這個(gè)問題雖然很簡單，但可以有效引發(fā)學(xué)生的思考活動(dòng)，當(dāng)學(xué)生對(duì)此有了一定觀點(diǎn)后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，學(xué)生就會(huì)有一種想證明自己想法的欲望，這樣勢必會(huì)增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，強(qiáng)化演示實(shí)驗(yàn)的效果。

三、鼓勵(lì)演示實(shí)驗(yàn)中自制實(shí)驗(yàn)儀器

在物理實(shí)驗(yàn)中，很多實(shí)驗(yàn)開展需要借助于一些專業(yè)實(shí)驗(yàn)器材，然而，還有很多實(shí)驗(yàn)，只要我們開動(dòng)腦筋，創(chuàng)新設(shè)計(jì)，也可以利用一些生活中常見的物品自制一些實(shí)驗(yàn)儀器用來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。例如，筆者在講到“失重”現(xiàn)象時(shí)，就利用廢棄的易拉罐空瓶，給學(xué)生進(jìn)行了如下演示實(shí)驗(yàn)：在易拉罐的底部開一個(gè)小孔，用手指堵住小孔，并向其中灌入清水，當(dāng)教師手指移開時(shí)，易拉罐中的水順著小孔流了出來，而當(dāng)易拉罐快速向下做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，水竟然停止流出。就這樣，利用簡單的自制實(shí)驗(yàn)儀器，給學(xué)生演示一個(gè)簡單而有效的實(shí)驗(yàn)，既達(dá)到實(shí)驗(yàn)演示的目的，又讓學(xué)生在自制實(shí)驗(yàn)的過程中體會(huì)到創(chuàng)新的喜悅。

四、挖掘演示實(shí)驗(yàn)的探究價(jià)值

新課程理念倡導(dǎo)探究式教學(xué)理念，重視在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。在演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生大多都把重點(diǎn)放在了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察上，而對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行更深層次的探究性思考卻是當(dāng)前高中演示實(shí)驗(yàn)中做得很不夠的地方。因此，在新課程理念的指導(dǎo)下，教師要重視對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的探究價(jià)值的挖掘。例如，筆者在給學(xué)生演示“楞次定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更深入探究，就給學(xué)生提出這樣幾個(gè)問題：（1）用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材能否在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，如果可以，嘗試著設(shè)計(jì)一個(gè)電路，如果不可以，請(qǐng)給出理由；（2）通過哪些方式可以讓閉合線圈內(nèi)磁通量發(fā)生變化？（3）如果產(chǎn)生感應(yīng)電流，則是否會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的磁場？以上幾個(gè)問題的提出立刻引起學(xué)生的熱烈討論。在討論過程中，一些學(xué)生提出一些方案，而教師則對(duì)學(xué)生提出的這些方案進(jìn)行深入分析講解，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有更深層次的認(rèn)識(shí)。這種把演示實(shí)驗(yàn)和探究討論結(jié)合起來的方式，不僅優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的質(zhì)量，而且在此過程中有效培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，不失為一舉多得的妙法。

五、利用現(xiàn)代化多媒體工具優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)

在課堂環(huán)境下，很多演示實(shí)驗(yàn)在時(shí)間、空間、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)場所的制約下難以正常有效開展，從而導(dǎo)致學(xué)生錯(cuò)失很多演示實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的局限性，近年來，越來越多的教師開始熱衷于運(yùn)用現(xiàn)代化多媒體工具輔助演示實(shí)驗(yàn)，當(dāng)不具備實(shí)驗(yàn)條件的時(shí)候，教師利用多媒體工具，以模擬方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，既節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，又彌補(bǔ)很多實(shí)驗(yàn)無法在課堂環(huán)境下開展的遺憾，讓學(xué)生有更多機(jī)會(huì)親眼觀察實(shí)驗(yàn)。例如在進(jìn)行內(nèi)燃機(jī)的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，通常情況下，課堂上只能做到把內(nèi)燃機(jī)打開，帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)燃機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，而有了多媒體工具的幫助，教師可以模擬出內(nèi)燃機(jī)在使用過程中的各個(gè)結(jié)構(gòu)和組件運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，甚至是內(nèi)燃機(jī)工作過程中，其內(nèi)部燃油的動(dòng)態(tài)變化。可以說，多媒體工具的應(yīng)用，幫助學(xué)生打開了演示實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)無法觀察的世界，大大拓寬了學(xué)生的眼界，豐富了學(xué)生的感官經(jīng)歷。

演示實(shí)驗(yàn)作為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，是物理教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分，是幫助學(xué)生掌握物理概念規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠行緩?。在新課改重視學(xué)生綜合素質(zhì)的背景下，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用更是得到進(jìn)一步的肯定和重視。教師要充分認(rèn)識(shí)演示實(shí)驗(yàn)的價(jià)值和作用，在實(shí)施物理教學(xué)的過程中不斷優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以演示實(shí)驗(yàn)為窗口，帶領(lǐng)學(xué)生自由遨游于物理科學(xué)的世界。

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