淺談演示實(shí)驗(yàn)在物理課堂教學(xué)中的作用

王家樂(lè)

物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)具有形象、真實(shí)、生動(dòng)有趣的特點(diǎn)，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營(yíng)造出活生生的物理情景，使學(xué)生身臨其境感受更深。心理學(xué)研究表明：人的動(dòng)作記憶效率比語(yǔ)言文字記憶效率要高幾倍?！鞍俾劜蝗缫灰?jiàn)，百看不如一做”說(shuō)的就是這個(gè)道理。可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中重中之重。因此，作為一名物理教師，首要任務(wù)就是盡一切可能，在物理課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景，進(jìn)行演示時(shí)不能僅僅是“教師演，學(xué)生看”，還可以使“教師導(dǎo)，學(xué)生演”，即邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。那么，在教學(xué)過(guò)程中，如何讓演示實(shí)驗(yàn)發(fā)揮出更大的作用，我覺(jué)得應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。

一、重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)能力培養(yǎng)

當(dāng)前，教育改革的步伐在不斷加大，學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)。而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，他們非常重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究問(wèn)題的方法，他們的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面得到的訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國(guó)的學(xué)生多得多，他們學(xué)生的實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)比我國(guó)中學(xué)生強(qiáng)。因此，目前我國(guó)中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過(guò)程中，我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開(kāi)發(fā)一些直觀的演示，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)增加相關(guān)演示項(xiàng)目，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生的眼界更加開(kāi)闊。例如“分子間有相互作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側(cè)套上橡皮筋，平衡時(shí)，引力等于斥力;增大球距時(shí)，引力大于斥力; 如果縮小球距時(shí)，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高學(xué)生的觀察能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

二、制定合理的演示實(shí)驗(yàn)探究方案

現(xiàn)在我們使用的教科版教材與傳統(tǒng)教材相比，顯著特點(diǎn)在于注重了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。就物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，它要求每一位學(xué)生都經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的全過(guò)程，再也不受教師擬成條理性的目標(biāo)計(jì)劃的約束，學(xué)生的思維是靈活的，對(duì)于同樣的一個(gè)問(wèn)題，或許有不同種答案，這就要求老師兼顧考慮所選實(shí)驗(yàn)是否準(zhǔn)確，器材是否普及，操作是否簡(jiǎn)便等因素。發(fā)動(dòng)學(xué)生對(duì)這些因素進(jìn)行具體分析，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)條件組成不同的實(shí)驗(yàn)探究方案。如研究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)時(shí)”：①邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)，首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中初步認(rèn)識(shí)物體的動(dòng)能與物體的質(zhì)量及它運(yùn)動(dòng)的速度的關(guān)系。然后，再采用“控制變量法”演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中規(guī)范操作，這樣，不僅使學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，而且讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，注意去發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象引起變化的原因和條件以及在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生對(duì)動(dòng)能與質(zhì)量和速度的關(guān)系獲得感知。②探索知識(shí)：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、列表甚至于用圖像來(lái)直觀的表示。③歸納總結(jié)：教師可以叫學(xué)生先針對(duì)實(shí)驗(yàn)情況闡述一下觀點(diǎn)，然后共同分析、歸納、?總結(jié)出物體的動(dòng)能與它的質(zhì)量和速度的關(guān)系。這樣，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探究?jī)煞N方法自我進(jìn)行推斷，在推斷過(guò)程中學(xué)生就會(huì)對(duì)研究對(duì)象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律，對(duì)知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

三、教給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的觀察方法

“授人以魚(yú)”不如“授人以漁”。讓學(xué)生掌握方法永遠(yuǎn)比記住結(jié)果要好得多。在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有兩種常用的觀察法應(yīng)使學(xué)生掌握。一是系統(tǒng)觀察法。它包括順序觀察法、分步觀察法和角度觀察法。如對(duì)九年級(jí)歐姆定律實(shí)驗(yàn)的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步，用控制變量法先固定電阻，定量觀察電壓變化對(duì)電流的影響;第三步，同樣用控制變量法固定電壓，定量觀察電阻變化對(duì)電流的影響。二是對(duì)比觀察法。這是判斷哪一種因素對(duì)現(xiàn)象或過(guò)程起支配作用的有效方法。例如在進(jìn)行馬德堡半球演示時(shí)，先讓兩個(gè)“大力士”同學(xué)來(lái)拉，不能將兩個(gè)半球拉開(kāi)，在同學(xué)們哈哈大笑過(guò)程之后，提醒學(xué)生現(xiàn)在打開(kāi)馬德堡半球的活塞，讓空氣進(jìn)入半球中，再讓兩個(gè)力氣最小的學(xué)生來(lái)拉，卻很輕松地將兩個(gè)半球分開(kāi)了，在同學(xué)們驚異的眼神中，引導(dǎo)學(xué)生兩相對(duì)比，說(shuō)明大氣壓強(qiáng)不僅存在，而且還很大，全體學(xué)生通過(guò)對(duì)此都會(huì)留下深刻的印象。另外，歸納觀察法、驗(yàn)證觀察法和綜合觀察法也是演示實(shí)驗(yàn)中常用的觀察方法。

四、演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)

在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，主要是通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。此外，物理學(xué)研究對(duì)象的廣泛性，使得教師可以在日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中找到許許多多可供觀察的實(shí)例，但如果不加以引導(dǎo)，學(xué)學(xué)往往會(huì)忽略，或者根本就不能將物理概念和對(duì)應(yīng)的生活中的事例結(jié)合起來(lái)，因此引導(dǎo)學(xué)生去觀察和思考變得十分重要。可以在物理課后布置學(xué)生在生活中找到與此物理知識(shí)相對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象或例子，并在下一堂課前做一下匯總，對(duì)例子舉得好的或者能將物理知識(shí)和生活實(shí)踐對(duì)應(yīng)起來(lái)的要充分的肯定，這樣學(xué)生榮譽(yù)感增強(qiáng)，積極性提高。由于這種觀察活動(dòng)的對(duì)象是學(xué)生日常生活中常見(jiàn)的物理現(xiàn)象，并且由學(xué)生本人相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行觀察，這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察的積極性、主動(dòng)性，而且對(duì)于其他能力的發(fā)展也有著積極的作用。?另外，課堂演示實(shí)驗(yàn)要與學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，努力培養(yǎng)學(xué)生的下面幾個(gè)方面的基本實(shí)驗(yàn)要素：一是儀器使用的一般知識(shí);二是測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識(shí)，其中特別是圖像處理數(shù)據(jù)中，區(qū)分已知數(shù)據(jù)與未知數(shù)據(jù)的不同方法;三是間接測(cè)量的基本知識(shí)，要從測(cè)量出發(fā)理解實(shí)驗(yàn)裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數(shù)據(jù)的記錄與處理;四是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證思想，特別是要懂得將理論結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)論比較的思想。同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)方法的遷移和靈活運(yùn)用能力的訓(xùn)練，多角度、全方面地讓初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個(gè)新的水平。

總之，物理這一門(mén)科學(xué)，加強(qiáng)物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識(shí)，生活素材，讓學(xué)生理解和掌握書(shū)本知識(shí)，為學(xué)生能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)智力、提高素質(zhì)，增強(qiáng)了適應(yīng)社會(huì)的能力。