淺析高中物理教學(xué)中的演示實驗設(shè)計和開展

戴軍

【摘? ? 要】作為高中物理教學(xué)中的重要教學(xué)內(nèi)容之一，物理演示實驗教學(xué)能夠在有效幫助學(xué)生加深對物理現(xiàn)象、物理規(guī)律等基礎(chǔ)理論知識的理解與記憶的同時，有效提高學(xué)生的綜合實踐能力，對促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展具有積極作用。

【關(guān)鍵詞】高中物理? 演示實驗? 教學(xué)探索

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.24.052

新課程標(biāo)準(zhǔn)下，物理實驗教學(xué)顯得更加重要，物理知識形成過程要通過物理實驗來展示，在高中物理演示實驗中體現(xiàn)新課程的創(chuàng)新教育，演示實驗向?qū)W生展示創(chuàng)新思維。這正是新課改所倡導(dǎo)的教育的核心素養(yǎng)。下面談一談在高中物理演示實驗中實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的方法。

一、高中物理演示實驗概述

實驗的演示對教師的教學(xué)提出了較大的挑戰(zhàn)，因為一場實驗中所涉及的內(nèi)容十分多，這就需要教師能夠?qū)嶒瀮?nèi)容進(jìn)行充分的準(zhǔn)備。比如在課前需要對實驗器材進(jìn)行有效的調(diào)試，并且還要考慮到實驗過程中可能發(fā)生的突發(fā)事件，學(xué)生可能會問到的問題，在實驗演示過程中的步驟，等等。這些問題需要教師在課前就想好，這樣才能效保證實驗的順利進(jìn)行。同時，教師還要將時間分配問題考慮好，每一步所需要的時間都需要教師進(jìn)行深思熟慮。因為實驗的演示并不是走走過場，而是能夠在演示的過程中對學(xué)生真正起到引導(dǎo)的作用，對學(xué)生所提出的問題進(jìn)行解答以及不斷地總結(jié)等。

實驗從內(nèi)容上來講，可以分為三個類型：第一種是單一實驗，也就是說為了驗證一個單獨的物理知識而進(jìn)行的實驗演示，能夠利用演示幫助學(xué)生更好地理解物理知識，并且對物理中所蘊含的規(guī)律進(jìn)行驗證。第二種則是綜合性實驗，這種實驗中包含了較多的物理知識，學(xué)生在對物理實驗進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中需要明白知識之間的聯(lián)系，能夠注重知識之間的關(guān)系。第三種是綜合性實驗。這種形式的實驗是按照一定的依據(jù)對同一類型的物理知識進(jìn)行展示，能夠讓學(xué)生更好地理解知識之間的關(guān)系。

二、增強物理演示實驗教學(xué)交互性

為了能在物理演示實驗教學(xué)中夯實學(xué)生的基礎(chǔ)知識和技能，訓(xùn)練學(xué)生的思考探究能力并建立起和諧的師生、生生關(guān)系，教師還需要在改進(jìn)高中物理演示實驗教學(xué)時注重增強教學(xué)的交互性。如在串并聯(lián)電路中的電流與電壓規(guī)律教學(xué)中，筆者將原本把電路平鋪在講臺上的方式改變?yōu)閷㈦娐肪€、開關(guān)等牢牢固定在豎放于講臺上的薄木板中，從而使得學(xué)生可以更加清晰地觀察整個電路。此后筆者通過積極邀請學(xué)生親自在講臺上操作電流與電壓的測量，再引導(dǎo)其他學(xué)生對其電流、電壓操作步驟、操作流程正確規(guī)范與否進(jìn)行科學(xué)評估的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生結(jié)合以往所學(xué)知識技能，以小組為單位展開思考探究，通過在小組內(nèi)相互溝通交流，對演示實驗中的各項關(guān)鍵信息進(jìn)行準(zhǔn)確提取進(jìn)而總結(jié)出相應(yīng)的物理規(guī)律。在此過程中，學(xué)生可以真正參與到物理演示實驗教學(xué)，不僅有助于深化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，同時對于提高學(xué)生的綜合實踐技能等也具有積極的幫助作用。

三、設(shè)計具有開放性的演示實驗，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新意識

在演示實驗教學(xué)活動中，教師應(yīng)對實驗教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行研究，設(shè)計具有開放性的演示實驗，選取器材、變換實驗條件，更換實驗處理形式，實驗原理重新設(shè)計、在演示實驗中提高學(xué)生的應(yīng)用意識，培養(yǎng)發(fā)散思維。

1.創(chuàng)新演示實驗的器材。實驗器材研究與創(chuàng)新，給學(xué)生提供創(chuàng)新的舞臺和機會，演示實驗在遵循實驗基礎(chǔ)上，改進(jìn)實驗儀器，利用日常用具進(jìn)行演示實驗。

2.對演示實驗條件進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。在演示實驗中，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)的物理知識，分析實驗現(xiàn)象，測定物理規(guī)律中的物理量，在觀察實驗的基礎(chǔ)上記錄實驗數(shù)據(jù)，從而達(dá)到破解物理難點的目的。

3.在演示實驗中教會學(xué)生實驗數(shù)據(jù)處理方法。實驗數(shù)據(jù)的處理方法比較多，實驗處理方法也是物理中要求學(xué)生掌握的知識和技能，對實驗數(shù)據(jù)處理方法，如：列表法、圖像法、解析法等，在演示實驗中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行應(yīng)用，同時教會學(xué)生采集實驗數(shù)據(jù)的方法。

4.在演示實驗中明確實驗?zāi)康?，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。對實驗器材進(jìn)行改進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生知道演示實驗的目標(biāo)，對實驗?zāi)康男闹凶龅接袛?shù)，有的放矢，讓學(xué)生明確演示實驗的實驗?zāi)康?，在演示實驗中才能啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，這樣做才能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

四、改進(jìn)高中物理演示實驗教學(xué)設(shè)計

優(yōu)化改進(jìn)高中物理演示實驗教學(xué)設(shè)計，提高實驗教學(xué)設(shè)計的合理性也是保障高中物理演示實驗教學(xué)獲得理想教學(xué)成效的關(guān)鍵所在。如在擴散現(xiàn)象的實驗教學(xué)中，筆者分別將兩滴紅色墨水滴入裝有冷、熱水的燒杯中，要求學(xué)生對不同燒杯中紅色墨水的擴散情況、擴散速度等進(jìn)行認(rèn)真觀察，從而通過墨水在冷水中擴散速度慢、在熱水中擴散速度快的現(xiàn)象幫助學(xué)生迅速、直觀地了解速度、溫度同分子熱運動的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。而在使用扁形玻璃瓶向?qū)W生演示微小形變這一物理實驗時，筆者在完成分別向水中滴入一定量的紅色墨水后，增加了用白色背景板按壓瓶身的操作步驟，使得全體學(xué)生都可以更加清晰地觀看教師的操作步驟，此時適時引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察長玻璃管中的液面變化，使學(xué)生可以明確形變發(fā)生。而通過適當(dāng)改變實驗儀器設(shè)備的位置，優(yōu)化實驗演示步驟，也使得實驗更加醒目，便于學(xué)生深化物理演示實驗學(xué)習(xí)。

五、設(shè)計演示實驗時應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為著力點

演示實驗要起到應(yīng)有的目的，設(shè)計實驗是關(guān)鍵，設(shè)計演示實驗思想應(yīng)該凸顯已有知識的靈活應(yīng)用，還應(yīng)該包含設(shè)計巧妙的構(gòu)思。演示實驗是根據(jù)教材中的知識點進(jìn)行的實驗活動，演示實驗的成功關(guān)系到學(xué)生對知識的理解深度，演示實驗的現(xiàn)象明顯可以化解學(xué)生對知識的困惑，引發(fā)學(xué)生提出新問題，學(xué)會實驗操作，并從實驗現(xiàn)象中得出正確實驗結(jié)果;學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家的創(chuàng)新思想，體驗科學(xué)家探索過程的艱辛，學(xué)生可以獲得創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和思維的開發(fā)。

在高中物理學(xué)習(xí)的過程中，實驗的展示方法有很多種，但是在展示方法選取的過程中要選用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行，只有這樣才能有效提高學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的熱情，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而幫助學(xué)生更好地實現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。然而，物理實驗的演示又為教師的教學(xué)帶來了更多的挑戰(zhàn)，教師在實際的教學(xué)過程中需要不斷地完善自我，教學(xué)中以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求為教學(xué)目標(biāo)，將實驗在教學(xué)中的功能充分地發(fā)揮出來。

參考文獻(xiàn)

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