利用演示實驗 培養(yǎng)學(xué)生的探究意識

陳麗英

摘 要：演示實驗是理化生老師在課堂教學(xué)中驗證理論或假設(shè)的一種途徑或方式，恰當(dāng)?shù)匮菔緦嶒灒粌H可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且可以促進學(xué)生進一步探究的意識。

關(guān)鍵詞：演示實驗；創(chuàng)設(shè)情境；自制教具；探究教學(xué)

引言

探究是一種學(xué)習(xí)方式，教學(xué)中的實踐經(jīng)驗告訴我們，要有意識、有步驟的培養(yǎng)學(xué)生的靈感，對學(xué)生的探索意識、探究精神和探究能力更需要通過實驗教學(xué)來培植。某教育家說過的一句話“……學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，是要積極地投入到探究過程中去，它比什么都重要”。這句話在科學(xué)教育中的探究性學(xué)習(xí)中產(chǎn)生了深遠的影響。下面筆者結(jié)合自己多年的實踐，就如何在課堂教學(xué)中利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生探究的意識，談一點自己的做法。

1 創(chuàng)設(shè)愉悅的學(xué)習(xí)情境，巧設(shè)懸念引入教學(xué)

學(xué)習(xí)情境要求直觀、真實、生動，讓學(xué)生生活中經(jīng)常會遇到的問題在知識中呈現(xiàn)，體現(xiàn)知識的重要性，進而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在演示實驗中切忌平鋪直敘，按部就班，為做實驗而做實驗 。這方面，我們可以向魔術(shù)師學(xué)習(xí)，通過巧設(shè)懸念， 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如，八年級第三章第二節(jié)《聲音的特性》我先播放了一段“碗樂獨奏”視頻，學(xué)生聽了這清脆優(yōu)雅的碗聲，一下子被吸引過來了。“誰聽出這是什么曲子嗎？”學(xué)生立即回答：南泥灣。老師拿出幾個相同的碗，裝入高度不一的水。老師設(shè)疑：請兩位同學(xué)用筷子也來‘演奏一下，大家聽聽他們的演奏是哪個音符？這幾個音有什么不同？大家都想上來感受一下：第一個同學(xué)敲打的聲音，感覺比較沉悶，不好區(qū)分；另一個同學(xué)敲的聲音明顯與前一位同學(xué)不一樣。兩個同學(xué)敲打出的聲音為什么不一樣呢？因敲打的位置不一樣。學(xué)生觀察得很仔細。我再拿出兩組碗面不同，水位各不同的碗。再請學(xué)生來敲打，從這幾位同學(xué)敲打這3組碗的聲音來區(qū)別響度、音調(diào)、音色及它們與頻率的關(guān)系。如此導(dǎo)入，由淺入深，循序漸進，引發(fā)學(xué)生的思考，使他們在解開一個個懸念的同時增強了自信心，對課題的理解也更深刻、全面。

又如， 在講解《串聯(lián)電路的特點》時，我先讓學(xué)生觀看用遙控控制客廳吊燈亮度的視頻，學(xué)生很感興趣，有的同學(xué)說，我家里也有這樣的吊燈。我又把家里可調(diào)節(jié)亮度的臺燈拿出來演示。引導(dǎo)學(xué)生思考：亮度可調(diào)節(jié)的臺燈，它的亮度與什么有關(guān)？ 改變電流大小有哪些方法？ 改變電阻如何？ 學(xué)生回答后，進一步設(shè)疑：哪些儀器可調(diào)節(jié)電流的大??？為了調(diào)節(jié)燈的亮度，滑動變阻器應(yīng)如何與燈連接？ 結(jié)合學(xué)生身邊熟悉的事物，來設(shè)計的問題，容易引起學(xué)生的興趣，自然引入了新課。

2 充分利用實驗儀器，進行物理探究的教學(xué)

奧蘇伯爾認為：“學(xué)生的認知內(nèi)驅(qū)力來自于觀念沖突?！币驗閷W(xué)生對新異或離奇的事物或現(xiàn)象持有強烈的好奇心，但對物理定義、定律、法則等用文字表述的概念比較不感興趣。如果能讓學(xué)生上臺來讀數(shù)遍或動動手參與操作，學(xué)生會很興奮，很樂意，而且印象特別深刻。

例如，在學(xué)習(xí)靜電這節(jié)課時，做個靜電除塵實驗，在一個高水杯兩邊內(nèi)側(cè)各貼上兩塊10mm×20mm金屬片，并在兩金屬片離上端5cm各接上一個金屬接線柱，放在鐵架臺上。用兩條導(dǎo)線把金屬接線柱與手搖起電機相連接，取4-5根熏香插在軟木塞上，點燃后吹滅，夾在鐵架臺上，頭朝下放入高水杯中，觀察煙霧情況（煙霧裊裊）。請一位同學(xué)上臺轉(zhuǎn)動手搖發(fā)電機，其他同學(xué)觀察煙霧情況（剛才的煙霧變沒了）。讓學(xué)生停止轉(zhuǎn)動，又出現(xiàn)煙霧裊裊，學(xué)生很驚訝。比較兩次煙霧情況并引導(dǎo)學(xué)生思考：煙霧變沒的原因？有學(xué)生說：“一定跟手搖發(fā)電機和金屬片有關(guān)系?！睂W(xué)生開始討論，“手搖式起電機在金屬片兩極將產(chǎn)生高壓電場。”、“利用高壓電場使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場作用下與氣流分離。”、“煙霧跑向兩極，所以煙塵就消失，集中到兩塊金屬片上，以起到靜電除塵的效果?！睂W(xué)生積極討論后，教師總結(jié)靜電除塵工作原理。教師利用實驗儀器邊演示邊提問，同時引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、討論，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3 提倡師生自制教具，促進探究意識的培養(yǎng)

自制教具的過程，本身也是一個促進老師和學(xué)生進行探究的過程。比如，在教學(xué)中，我利用礦泉水瓶自制了一個教具來演示大氣壓、氣體壓強與體積的關(guān)系、液體壓強與深度的關(guān)系 。先在一個中號礦泉水瓶的瓶身偏低部鉆一個小孔，再找兩個型號相同的瓶蓋，在其中一個蓋上鉆一個小孔，裝滿水（裝水時用手指堵住瓶身的小孔），然后用沒有鉆孔的蓋將瓶蓋緊，手提瓶蓋，這時可以看到水從瓶身的孔中流出，但是只流出很少的水就不流了，說明水面上方的空氣由于體積變大，壓強變小，這也說明了有大氣壓存在；再將瓶身小孔堵上，旋下無孔的瓶蓋，換上有孔的瓶蓋，這時可以看到水不斷從瓶身流出，直到流到瓶身上孔所在的位置，這說明了蓋上有孔的瓶蓋后，瓶內(nèi)水面的氣壓和外面大氣壓相同，再根據(jù)流速的變化，可以說明液體壓強與深度的關(guān)系。

學(xué)生根據(jù)在課堂上學(xué)習(xí)的知識，利用身邊和實驗室的材料在實驗室開放時間制作了幾個實用的學(xué)具。如《小孔成像》儀器：用三九感冒靈的紙盒的一側(cè)中間用釘子扎了一個小孔，再在對面剪開，用透明膠將一塊毛玻璃粘上作為光屏，然后用點燃的蠟燭作為發(fā)光的物體，將紙盒的小孔正對著蠟燭的火焰，在光屏上觀察所成的像。又用玻璃膠、玻璃板、軟木塞、硬紙板等制作了《水三棱鏡》、《可折疊光屏》等學(xué)具。從這簡易又富有創(chuàng)意小制作中，可充分說明學(xué)生的探究意識加強了，動手能力和思維能力也提高了。

4 利用數(shù)學(xué)方法，進行實驗探究

在物理教學(xué)中，不少題目需要實驗驗證、公式推導(dǎo)后再驗證的例子。例如，演示測量液體壓強時，在微?。║形管）壓強計的管內(nèi)裝有紅墨水到“0”刻度線，在另一液體內(nèi)部壓強演示器的圓盒上套上一層薄橡皮膜。用橡膠管把微小壓強計的玻璃U形管與內(nèi)部壓強演示器圓盒子后面嘴連接，當(dāng)橡皮膜受到的壓強為零時，U形管兩邊液面相平（在同一水平線上）。把內(nèi)部壓強計（有橡皮膜的一頭）放入裝有四分之三水的高水杯，當(dāng)橡皮膜受到壓強作用時，兩管內(nèi)液面產(chǎn)生高度差，壓強越大，兩液面高度差越大。得出實驗結(jié)論：液體內(nèi)部向各個方向都有壓強，同種液體在同一深度的各處方向的壓強大小相等，隨液體深度的增加，壓強隨之變大；不同的液體，產(chǎn)生的壓強大小與液體的密度有關(guān)，在同一深度，密度越大，液體的壓強越大。推導(dǎo)出公式：p= ρgh。進一步實驗：用實驗室的塑料水槽裝超過一半的水，計算水的壓強，在水中放一圓柱形重物（高為h截面積為S），使之上表面與水面相平。實驗得出公式：把水換成鹽水再做一次，得出相同的公式。由此公式可知，水的壓強與水的深度、水的密度有關(guān)。

從實驗得知水的壓強是隨深度增加而增大的，我們根據(jù)這一公式進一步探究，聯(lián)系到生活實際，我們游泳走進游泳池時，水到胸部時，會覺得呼吸略微困難，學(xué)生馬上想到電視里或課本圖上畫的潛水員潛水時為什么必須穿上厚厚（特制的抗壓）潛水服，是為潛水員安全著想。

5 改進演示實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究習(xí)慣

教材的幾次修訂，使原有的一些器材已不能適應(yīng)現(xiàn)有的實驗，不能清楚說明該實驗的原理，新的器材還不能下單購買，這就需要老師根據(jù)教材內(nèi)容進行改進。例如，做平拋的實驗，要讓三個質(zhì)量相同的小球從軌道的不同處滑下，產(chǎn)生不同的水平初速度；讓三個質(zhì)量不同的小球從相同的軌道高度平拋，同時落地等實驗。實驗室沒有這種器材，就用三個平拋實驗器的斜槽、承球槽、支架和一塊方木板組成我們需要的實驗器材，但在使用過程中，球經(jīng)常掉落，學(xué)生就拿來一個無底的礦泉水瓶掛在承球槽末端接球，節(jié)省了撿球的時間。又如九年級實驗《照明電路》演示器材面積不僅小，后面的同學(xué)看不清楚，又不能完整把一個電路中所有的部件都展現(xiàn)出來，我們做了一個1.5平米帶支架的木板，再在上面裝上家庭用電中所有需要用的部件組成的完整電路。讓學(xué)生能看清整個電路的連接后，老師制造出現(xiàn)一些故障（如保險盒上故意不裝保險絲），讓學(xué)生判斷哪些部位出問題？再讓學(xué)生根據(jù)所判斷出現(xiàn)問題的部位進行維修。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣很濃，可以利用所學(xué)知識處理生活中的問題。實驗的改進不僅能節(jié)約成本，而且能很好地體現(xiàn)實驗效果。

教師在教學(xué)中除了把知識教授給學(xué)生外，作為一個主要的引導(dǎo)者，如果能利用各種演示實驗引導(dǎo)學(xué)生把老師傳授的知識和自己學(xué)到的知識有機結(jié)合起來，則可以提高學(xué)生在實驗過程中的探究意識和動手能力，使教學(xué)收到事半功倍的效果，并養(yǎng)成他們愛學(xué)、樂學(xué)、會學(xué)的習(xí)慣。