淺析演示實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)的常用方法與教學(xué)策略

楊慶

【摘 要】物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其研究是提高物理教學(xué)質(zhì)量的根本途徑。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生形成物理概念，建立物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力都有重要作用。一位優(yōu)秀的物理教師必定是善于運(yùn)用“演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略”的教師。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)；有效教學(xué)；方法；教學(xué)策略

演示實(shí)驗(yàn)主要由教師在課堂上操作表演的實(shí)驗(yàn)，教師是演示實(shí)驗(yàn)的主要表演者和設(shè)計(jì)者，我們的課堂教學(xué)時(shí)間是寶貴的，這要求教師在課堂中有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)的全部操作與教學(xué)過(guò)程，而且要確保演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有效性，有些演示實(shí)驗(yàn)還是一次性的，這對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)提出了很高的要求。對(duì)于如何開(kāi)展中學(xué)物理課堂中演示實(shí)驗(yàn)的有效教學(xué)，筆者將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述：

一、演示實(shí)驗(yàn)常用的演示方法

要讓演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能真正有效的凸顯出來(lái)，還必須在演示實(shí)驗(yàn)中從學(xué)生和教學(xué)實(shí)際出發(fā)，選擇恰當(dāng)?shù)难菔痉椒ā３Ｓ玫幕痉椒ㄓ校?/p>

（1）觀察歸納法。通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)條件多次演示，讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出物理規(guī)律。

（2）分類對(duì)比法。在學(xué)習(xí)有些新知識(shí)時(shí)，可從學(xué)生已學(xué)知識(shí)入手，做一些對(duì)比演示實(shí)驗(yàn)，以加深學(xué)生對(duì)新知識(shí)的印象和理解。

（3）分步剖析法。有的實(shí)驗(yàn)不能一步直接演示完畢，而要分步演示，逐層解剖深入。如演示感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理；演示常用電容器的結(jié)構(gòu)原理等。

（4）模擬演示法。限于實(shí)驗(yàn)條件，有些演示實(shí)驗(yàn)可以借助模型、掛圖及多媒體技術(shù)模擬演示，恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用模擬演示，可以在教學(xué)上獲得好的教學(xué)效果。特別是多媒體技術(shù)，可以演示實(shí)物不能做到的實(shí)驗(yàn)，如天體的運(yùn)行；風(fēng)洞的模擬等等。

（5）科學(xué)探究法。針對(duì)一些教學(xué)問(wèn)題，通過(guò)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)到教學(xué)目標(biāo)。

二、演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)是教師表演示范、學(xué)生觀察思考的課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)，它可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，但是往往難以體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體地位，缺乏學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮。在物理新課程中，把科學(xué)探究作為學(xué)習(xí)目標(biāo)與重要的教學(xué)方式，給演示實(shí)驗(yàn)注入了新的活力。在新課程理念下，進(jìn)一步拓展演示實(shí)驗(yàn)的功能，使學(xué)生由被動(dòng)地接受知識(shí)向主動(dòng)地獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，必須突出科學(xué)探究。

（1）為導(dǎo)入新課設(shè)計(jì)演示，讓學(xué)生在物理情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和進(jìn)行科學(xué)的猜想與假設(shè)。選擇一些生動(dòng)、有趣、新奇和學(xué)生感到意外的演示引入新課，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的興趣與求知欲望是大家所公認(rèn)的，但是，按照新的教育理念，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。例如，學(xué)習(xí)沖量時(shí)，讓學(xué)生猜想：一個(gè)生雞蛋從高處落下，是否會(huì)摔破？當(dāng)學(xué)生緊張而意外地發(fā)現(xiàn)雞蛋從高處落入鐵盤(pán)中后又反彈起來(lái)，倍感驚奇，再讓同一個(gè)雞蛋從同一高度落下，雞蛋摔破了。引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題，查找原因，發(fā)現(xiàn)其中的奧妙，從猜想經(jīng)歷科學(xué)思維到現(xiàn)實(shí)，以雞蛋撞擊鐵盤(pán)時(shí)的△t為切入點(diǎn)，讓學(xué)生在猜想的“對(duì)”與“錯(cuò)”中感受成功的喜悅或錯(cuò)誤的遺憾。

（2）為形成概念、探索規(guī)律設(shè)計(jì)演示，讓學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案到得出結(jié)論的過(guò)程。中學(xué)物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以最基本的概念與規(guī)律為主干構(gòu)成的完整體系。其中，基本概念和基本規(guī)律是物理知識(shí)得以展開(kāi)的主要構(gòu)架，又是輻射出眾多其它科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，是幫助學(xué)生開(kāi)啟科學(xué)大門(mén)，踏上探索科學(xué)真理的必經(jīng)之路。演示實(shí)驗(yàn)可以展示物理現(xiàn)象和物理變化的過(guò)程，為形成概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律提供豐富的感性材料，為知識(shí)的構(gòu)建奠定必要的基礎(chǔ)。但是隨著教育教學(xué)理論的發(fā)展，必須從新的角度重新定位演示實(shí)驗(yàn)的作用。新的教育理論認(rèn)為，演示實(shí)驗(yàn)不僅要為構(gòu)建知識(shí)提供感性認(rèn)識(shí)，而且需要學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中以科學(xué)的態(tài)度和對(duì)科學(xué)探索的濃厚興趣經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，去發(fā)現(xiàn)、思考、探討，在經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論的過(guò)程中，達(dá)到既獲取知識(shí)，又實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的目標(biāo)。

（3）為運(yùn)用鞏固深化設(shè)計(jì)演示，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程。由于演示實(shí)驗(yàn)的可控制性，使教師能夠有意識(shí)的選擇和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和程序，展現(xiàn)物理現(xiàn)象和過(guò)程，在運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中發(fā)揮作用。例如，設(shè)計(jì)力學(xué)黑箱、電學(xué)黑箱、光學(xué)黑箱等，讓學(xué)生探索黑箱內(nèi)的結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行觀察與思維訓(xùn)練。研究浮沉子，在液體內(nèi)不同深度的狀態(tài)，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)由表及里，逐步深化。新課程將科學(xué)探究作為課程重要內(nèi)容，為演示實(shí)驗(yàn)功能的擴(kuò)展提供了機(jī)遇，在運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中不僅可以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，而且可以充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。在學(xué)生獲得某一物理知識(shí)之后，讓學(xué)生組建課題組，運(yùn)用新知識(shí)探索新思路、新方法，通過(guò)猜想、制定計(jì)劃、查閱文獻(xiàn)、調(diào)查研究、小組討論等一系列科學(xué)探究過(guò)程，分工合作、集思廣益設(shè)計(jì)新的演示實(shí)驗(yàn)、制作新的演示實(shí)驗(yàn)教具，之后展示實(shí)驗(yàn)成果，相互研討交流，在學(xué)術(shù)研討氣氛中進(jìn)行評(píng)價(jià)、質(zhì)疑和答辯。通過(guò)研討交流，相互學(xué)習(xí)、借鑒、分享成果，進(jìn)行思維的碰撞。使學(xué)生切身體會(huì)到學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的實(shí)際價(jià)值和運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的樂(lè)趣，訓(xùn)練學(xué)生分析、綜合、演繹、推理、抽象、概括等科學(xué)思維能力，培養(yǎng)學(xué)生猜想、假設(shè)、獨(dú)創(chuàng)、評(píng)價(jià)、交流與合作等科學(xué)探究品質(zhì)以及實(shí)事求是、追求真理、熱愛(ài)科學(xué)的科學(xué)精神，鞏固、深化、活化所學(xué)知識(shí)。例如，學(xué)習(xí)了大氣壓強(qiáng)之后，讓學(xué)生研究還有那些方法可以驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在，并設(shè)計(jì)低成本小實(shí)驗(yàn)和制作噴泉之類的簡(jiǎn)易教具進(jìn)行實(shí)踐；學(xué)習(xí)了動(dòng)量守恒定律之后，研究反沖運(yùn)動(dòng)，用可口可樂(lè)瓶制作水火箭（提醒學(xué)生要注意安全），用日光燈啟動(dòng)器加入少量酒精制作小火箭，用泡沫塑料作船體、通過(guò)氣球向后噴氣為動(dòng)力制作噴氣船等。課題完成之后，組織學(xué)生進(jìn)行相互交流，展示并表演自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)和制作的教具，進(jìn)行相互評(píng)價(jià)、提出改進(jìn)意見(jiàn)。如此，就把由教師控制的演示實(shí)驗(yàn)拓展成以學(xué)生活動(dòng)為主的科學(xué)探究過(guò)程。

三、提升演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

（1）加大教育投入，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)管理。教育投入是教育事業(yè)開(kāi)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，很多學(xué)校的教育實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)常常無(wú)法保障而且有時(shí)經(jīng)常被挪用，再加上學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器管理不善，丟失或損壞嚴(yán)重，造成儀器短缺，許多演示用的實(shí)驗(yàn)器材都沒(méi)有，使得一些演示實(shí)驗(yàn)根本無(wú)法開(kāi)展，這是大部分中學(xué)尤其是農(nóng)村中學(xué)普遍存在的問(wèn)題，學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張故只能削減實(shí)驗(yàn)設(shè)施及實(shí)驗(yàn)器材投資的上投資，使原本已入困境的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展更加艱難。只有各方面的大力支持，從物質(zhì)基礎(chǔ)上保障物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開(kāi)展，物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)才能大步向前邁，才能改變演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，新課標(biāo)的實(shí)施才有保障。

（2）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在很大程度上與教師的教學(xué)觀念有關(guān)，要促進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，轉(zhuǎn)變教師觀念是關(guān)鍵問(wèn)題，筆者走訪了一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施比較好的學(xué)校，很多教師認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)雖然重要，但一節(jié)課的教學(xué)時(shí)間有限，課時(shí)安排緊，況且演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)又費(fèi)時(shí)費(fèi)力，要花相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間去準(zhǔn)備一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，還會(huì)出現(xiàn)儀器損壞或短缺現(xiàn)象，在物理課堂上開(kāi)展演示實(shí)驗(yàn)是多找苦吃，而且在現(xiàn)行的高考體制下，我演示實(shí)驗(yàn)做得再好，學(xué)生考不出好成績(jī)，考不上好大學(xué)，那我不成了罪人啊，家長(zhǎng)還不要怪罪我啊，所以他們認(rèn)為要尊重高考指揮棒，學(xué)好高考要求學(xué)生掌握的知識(shí)才是最重要的，筆者認(rèn)為，轉(zhuǎn)變教師的觀念，是我們迫切要做的關(guān)鍵事情。其次要加強(qiáng)對(duì)物理教師等相關(guān)人員的知識(shí)和技能培訓(xùn)，一些物理教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)有很高的興趣，但苦于實(shí)驗(yàn)技能有限，無(wú)法非常有效地進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，比方說(shuō)自制演示實(shí)驗(yàn)教具，這要求教師具有很高的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作能力，而當(dāng)前很多的物理教師的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)還得有待提高。