初中物理課堂演示實(shí)驗(yàn)的“四個(gè)統(tǒng)一”

莊龍平

摘 要： 初中物理教學(xué)中采用課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法，對(duì)引起學(xué)生注意力，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲，增強(qiáng)物理教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維能力，促進(jìn)學(xué)生形象思維向邏輯思維過渡等具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞： 演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法 初中物理教學(xué) 教學(xué)效果

物理學(xué)作為初二年級(jí)開始設(shè)置的學(xué)科，如何根據(jù)初中生的心理特點(diǎn)，在教學(xué)過程中使學(xué)生在愉快的氣氛中把物理智力活動(dòng)由最初發(fā)生興趣引向熱情而緊張的思考；由飽滿的學(xué)習(xí)情緒引向自覺學(xué)習(xí)意志，對(duì)物理教學(xué)無疑是十分重要的。本文試從心理學(xué)角度分析、探討課堂演示實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的重要性。

一、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法與激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的統(tǒng)一

興趣是人們認(rèn)識(shí)事物需要的情緒表現(xiàn)，具有認(rèn)識(shí)興趣或求知欲強(qiáng)烈的人，常常會(huì)集中精力、廢寢忘食、津津有味地投入學(xué)習(xí)，并從中獲得很大的滿足，所以激發(fā)興趣是推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的最有效的內(nèi)部動(dòng)力，濃厚而穩(wěn)定的認(rèn)識(shí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲是學(xué)習(xí)與創(chuàng)造的原動(dòng)力之一。德國(guó)教育家赫爾巴特認(rèn)為：不能把興趣簡(jiǎn)單地當(dāng)做講授時(shí)引人入勝的手段，而應(yīng)看做教學(xué)的基本目的。

初二年級(jí)學(xué)生的年齡一般在14至16歲之間，這一年齡段青少年正處于心理、生理突變階段，自我意識(shí)急劇發(fā)展。他們的心理特點(diǎn)決定其有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，對(duì)未知的新事物有著探求興趣，同時(shí)表現(xiàn)出其情緒的不穩(wěn)定性和心理特征，如興趣、注意力等容易轉(zhuǎn)移。他們喜歡什么，怎么進(jìn)行活動(dòng)，都由能否滿足認(rèn)識(shí)和活動(dòng)需要產(chǎn)生的，當(dāng)某一學(xué)科不能符合他們認(rèn)識(shí)上的需要時(shí)，他們的興趣就會(huì)轉(zhuǎn)移。

初二年級(jí)學(xué)生對(duì)剛接觸的物理知識(shí)的好奇心，主要體現(xiàn)在對(duì)新奇的不尋常的物理現(xiàn)象和各種物理儀器具有極大的興趣，對(duì)所要學(xué)習(xí)的新知識(shí)有實(shí)踐性驗(yàn)證意識(shí)，這是一種帶有情緒色彩的對(duì)新事物的認(rèn)識(shí)需要，是一種心理傾向。如何把學(xué)生的這種好奇心變?yōu)榍笾?，從一開始物理教師便要十分重視發(fā)揮課堂演示實(shí)驗(yàn)的作用。從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到包羅萬象的物理世界無奇不有，而要回答這些自然之謎并用于生產(chǎn)生活實(shí)踐中，則要學(xué)習(xí)掌握好物理學(xué)。這樣，把認(rèn)識(shí)需要的情緒（即興趣）引向?qū)W習(xí)動(dòng)機(jī)，方可實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

物理教學(xué)中，每個(gè)概念、規(guī)律、法則的導(dǎo)出都要從物理現(xiàn)象入手，通過分析、概括物理現(xiàn)象中的一般表現(xiàn)，抽象總結(jié)出帶有普遍性的規(guī)律。在這個(gè)過程中，教師應(yīng)充分運(yùn)用課堂演示實(shí)驗(yàn)。因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的目的是把豐富多彩的物理現(xiàn)象及其內(nèi)在規(guī)律簡(jiǎn)化、集中、明確地表現(xiàn)出來。學(xué)生通過直接的表象觀察，對(duì)力求接近的活動(dòng)具有的認(rèn)識(shí)興趣會(huì)引向經(jīng)常創(chuàng)造性地獲得知識(shí)的意向。因此，課堂演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生具有極大的啟發(fā)性與誘惑力。

教學(xué)藝術(shù)不僅在于傳授知識(shí)本身，還在于如何激勵(lì)、喚醒、鼓舞學(xué)生自覺鉆研的精神。利用課堂演示實(shí)驗(yàn)，誘導(dǎo)學(xué)生思考、探索，從對(duì)實(shí)驗(yàn)的個(gè)別現(xiàn)象尋找一般的帶有普遍性的規(guī)律，即把直覺的興趣引向概括的認(rèn)識(shí)興趣，在心理上得到更高層次的滿足，學(xué)習(xí)積極性會(huì)進(jìn)一步被調(diào)動(dòng)起來。如通過演示實(shí)驗(yàn)，研究導(dǎo)體中電流強(qiáng)度與這段導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，以及與這段導(dǎo)體的電阻的關(guān)系，分別列表，從具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中尋找其中規(guī)律，從而總結(jié)出歐姆定律；又如研究電流在某段導(dǎo)體上所做的功的大小與哪幾個(gè)因素有關(guān)時(shí)，也是通過演示實(shí)驗(yàn)歸納概括出來的。諸如光的反射定律，焦耳定律等，無不如此，這樣，學(xué)生從直覺的表象進(jìn)而思考理解。學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和動(dòng)機(jī)由潛伏狀態(tài)轉(zhuǎn)為活動(dòng)狀態(tài)，成為實(shí)際上起作用的動(dòng)力，并在學(xué)習(xí)過程中使這種需要和動(dòng)機(jī)得到鞏固和發(fā)展，這種理性與感性統(tǒng)一的教學(xué)法，有利于培養(yǎng)技能型技術(shù)人才。

二、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法與實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一

在物理教學(xué)中，課堂演示實(shí)驗(yàn)是提高學(xué)生注意力的有效刺激手段。

所謂注意力，指心理（意識(shí)）活動(dòng)對(duì)一定對(duì)象的指向和集中，注意力是增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的必要條件。對(duì)任何新知識(shí)的學(xué)習(xí)，不同注意力學(xué)習(xí)效果就不同。

課堂上，學(xué)生能否專心致志、聚精會(huì)神地聽教師的講演，能否積極思考，尋求問題的答案，也就是說學(xué)生能否進(jìn)入注意狀態(tài)，是課堂教學(xué)成敗的關(guān)鍵。物理教學(xué)中，如何利用課堂演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生意識(shí)力達(dá)到指向集中狀態(tài)，是上好物理課的關(guān)鍵所在。比如，講到水是熱的不良導(dǎo)體時(shí)，僅這么講不能引起學(xué)生的注意。如果先做以下演示：用一試管裝適量水和一條小魚，然后，把試管傾斜加熱直至上部的水沸騰，而下部小魚還安然無恙地游動(dòng)著。這一實(shí)驗(yàn)給學(xué)生相當(dāng)強(qiáng)烈的刺激，學(xué)生帶著很大好奇心為本次實(shí)驗(yàn)整個(gè)過程和事實(shí)所吸引而進(jìn)入注意狀態(tài)。（所謂好奇心就是這種新奇刺激的注意力。）學(xué)生會(huì)把這一實(shí)驗(yàn)事實(shí)與“水是熱的不良導(dǎo)體”這一結(jié)論緊密聯(lián)系起來。這樣學(xué)生學(xué)得輕松、記得牢固。通過課堂實(shí)驗(yàn)，感知對(duì)于刺激強(qiáng)度依存性的規(guī)律在教學(xué)中得以應(yīng)用，學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯增強(qiáng)。

三、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法與培養(yǎng)學(xué)生觀察力統(tǒng)一

觀察力的培養(yǎng)是教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的主要方面，人的觀察力在發(fā)展水平中存在很大差異?？茖W(xué)史告訴我們：凡在事業(yè)上卓有成效的人，其觀察力、發(fā)展水平都比平常人要高?？茖W(xué)家從常人熟視無睹的現(xiàn)象中，通過細(xì)致觀察、思考，發(fā)現(xiàn)其中帶有普遍性的規(guī)律。如從牛頓對(duì)成熟的蘋果從樹上掉下來這一現(xiàn)象入手，通過精心研究，發(fā)現(xiàn)地心引力和萬有引力定律。伽利略通過對(duì)大教堂鐘擺運(yùn)動(dòng)的細(xì)致入微的觀察思考，證實(shí)地球的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等。觀察力最可貴的品質(zhì)就是從平常東西，從表現(xiàn)上貌似無關(guān)的東西中發(fā)現(xiàn)因果關(guān)系及內(nèi)在規(guī)律。

學(xué)生的觀察力不是天生就有的，而是通過培養(yǎng)、訓(xùn)練，通過自己的實(shí)踐活動(dòng)逐步形成和發(fā)展起來的。在物理教學(xué)中，如何通過課堂演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和良好觀察品質(zhì)呢？從心理學(xué)角度看，觀察是一種有目的、有計(jì)劃、比較持久的知覺，觀察是人們認(rèn)識(shí)世界的基本方式。一般通過與被考察事物的直接接觸，先發(fā)覺某些問題或事實(shí)材料，接著依據(jù)一定理論對(duì)現(xiàn)象實(shí)質(zhì)或問題成因進(jìn)行分析并提出假設(shè)，而后有計(jì)劃地通過進(jìn)一步觀察予以證實(shí)或加以否定。所以，觀察法既是直觀的又是思維的方法。教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，有必要做好觀察前的知識(shí)準(zhǔn)備，向?qū)W生提出觀察員的目的，指導(dǎo)學(xué)生有計(jì)劃、有步驟地進(jìn)行觀察，在觀察過程中，引導(dǎo)學(xué)生善辯多思，指導(dǎo)學(xué)生做好觀察總結(jié)，探索規(guī)律，尋求答案。比如，在做內(nèi)燃機(jī)工作原理的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，很有必要預(yù)習(xí)熱機(jī)這一章的知識(shí)。在演示熱機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中的四個(gè)沖積時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生觀察進(jìn)氣閥門、排氣閥門的開啟與閉合，以及活塞的運(yùn)行方向等。邊實(shí)驗(yàn)邊講解，做到直觀實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)交錯(cuò)進(jìn)行，理論對(duì)實(shí)驗(yàn)起引導(dǎo)作用，可以在演示過程中起動(dòng)員與提示作用。如做凸透鏡成像規(guī)律研究的演示實(shí)驗(yàn)之前，先把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的方法說明一下，而后把所要探索的成像規(guī)律設(shè)計(jì)為表格畫在黑板上，分別標(biāo)出物距、像距、像的性質(zhì)，讓學(xué)生自己從中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行思考，總結(jié)出規(guī)律性東西，而后教師做歸納總結(jié)。這樣，理論教學(xué)便對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了概括與強(qiáng)化的作用。如在做著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)時(shí)，便可以如此進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，這是直觀實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種形式。直觀實(shí)驗(yàn)教學(xué)是通過學(xué)生的感知表象等心理活動(dòng)進(jìn)行的。觀察是一種有目的、有計(jì)劃的感知活動(dòng)，通過課堂演示實(shí)驗(yàn)，把直觀實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)結(jié)合起來，則學(xué)生觀察力與思維能力明顯提高。

四、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法促進(jìn)學(xué)生形象思維與抽象思維的統(tǒng)一

初中物理教學(xué)的核心和關(guān)鍵是概念與規(guī)律教學(xué)，特別是概念教學(xué)更為基礎(chǔ)。而概念的建立是以表象為中介的，這就決定了教學(xué)過程中要充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)，特別是演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的思維定勢(shì)建立在表象上。每個(gè)重要概念的導(dǎo)出與建立，都要讓學(xué)生先有形象思維。如力的概念的建立，通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看到兩個(gè)具體的物體的作用，（如手拉小車、磁鐵吸引鐵釘?shù)龋?；電的概念與建立，先讓學(xué)生看到綢子摩擦過的玻璃棒吸引輕小物體等。中學(xué)生的思維不能只停留在形象思維階段，還要培養(yǎng)發(fā)展他們的抽象邏輯思維，而演示實(shí)驗(yàn)在這個(gè)過程中將起著十分重要的作用。比如：在做第一冊(cè)圖6-6實(shí)驗(yàn)時(shí)，很容易得出這樣一個(gè)結(jié)論：當(dāng)小車的初速度一定時(shí)，在越光滑的表面走得越遠(yuǎn)。此時(shí)教師提出一個(gè)假設(shè)：假如接觸面光滑到?jīng)]有摩擦的程度，小車將如何運(yùn)動(dòng)？在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生的思維能力便可作想象，按一般邏輯加以推理，小車將永遠(yuǎn)向前運(yùn)動(dòng)。這樣，促進(jìn)學(xué)生形象思維能力和抽象邏輯思維能力明顯提高。

綜上所述，在教育科學(xué)高度發(fā)達(dá)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面發(fā)展的新形勢(shì)下，進(jìn)一步增強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用效果，對(duì)培養(yǎng)注意力和學(xué)習(xí)興趣持久，求知欲強(qiáng)烈，觀察思維能力全面發(fā)展的技能性、實(shí)用型高素質(zhì)人才具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義，必將奠定一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)興旺發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)。