提高初中物理課堂演示實驗有效性的四點建議

李慶剛

【摘要】物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生在初中階段第一次正式接觸物理這門學(xué)科，演示實驗在課堂中的重要性不言而喻.本文從目的性、情景化、沖擊力、沖突點等四個方面，對提高課堂演示實驗的有效性，提出一些想法，從而提升學(xué)生對事物的觀察能力，提高學(xué)生對物理這門學(xué)科的興趣.

【關(guān)鍵詞】初中物理；課堂教學(xué)；演示實驗

在十年前或者更早，當(dāng)教師拿著托盤天平進入教室時，學(xué)生都會瞪大眼睛看著這個陌生的東西，安靜地等待著教師介紹這是什么，是用來做什么的，如何去使用.強烈的好奇心，驅(qū)使著學(xué)生認(rèn)真聽講.而隨著社會的高速發(fā)展、科技的飛速進步，學(xué)生接觸的新事物越來越多、越來越容易.現(xiàn)在，當(dāng)教師拿著各種各樣的器材進入教室時，已經(jīng)很難對學(xué)生再有那么大的吸引力.這樣勢必會造成實驗效果的降低，且降低學(xué)生課堂的聽課效率，同時也可能降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理這門學(xué)科的興趣.所以如何利用好課堂演示實驗，提高實驗的有效性，提高課堂的效率，具有重要的意義.

1 “有的放矢”明確演示實驗的目的性

1.1 實驗器材的選擇要合理

在進行實驗的時候，教師一般都會考慮如何讓實驗變得容易操作，從而降低實驗失敗的可能性，如何讓實驗的現(xiàn)象更明顯，如何讓實驗更能吸引學(xué)生的注意力，于是越來越多的新器材走進物理課堂.誠然，這些新器材使用的確對實驗的效果會有很大的幫助，但過于先進、復(fù)雜的器材在達到良好實驗效果的同時，會將學(xué)生的注意力集中到器材本身，而不是實驗的現(xiàn)象.對于這個的問題，借用物理教育家朱正元的話“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗”這個方式更加合適.在條件允許的情況下，就用身邊的物體，學(xué)生熟悉的器材來進行實驗，不用過分的求“新”、追“亮”.讓學(xué)生的注意集中在實驗的過程和現(xiàn)象上，而不是集中在器材上.同時教師需要注意，現(xiàn)在課堂的硬件設(shè)施都比較好，所以有些時候，教師為了方便，會用PPT、視頻、動畫等電子設(shè)備來替代實際的實驗操作.誠然，在有些知識點上，新技術(shù)的使用，對于知識的剖析和了解有著很大的幫助，例如在電學(xué)的學(xué)習(xí)中，可以通過多媒體來演示一些可拖動的電學(xué)模塊，這樣的演示實驗，準(zhǔn)備起來簡單；沒有實際電路連接可能出現(xiàn)的問題，效果非常好；所用的器材都可以理想化，實驗的數(shù)據(jù)非常準(zhǔn)確；而且操作比實際容易得多，節(jié)約時間.但唯一的問題就是讓學(xué)生覺得“太假”，感覺所用的東西都是預(yù)設(shè)好的，沒有實際的器材，讓人缺少真實的感覺.所以對于這樣的情況，教師應(yīng)多花點時間，去準(zhǔn)備實際的器材，和學(xué)生一起去面對實際可能出現(xiàn)的問題，一起分析問題，解決問題，讓實驗更貼近生活.

1.2 實驗的重點要突出

一般在進行學(xué)生實驗時，包含了“提出問題”“猜想和假設(shè)”“設(shè)計實驗”等七個主要步驟，但對于課堂的演示實驗，很多時候直接通過教師的操作來演示實驗的過程和現(xiàn)象.那么在這些過程和現(xiàn)象中哪些是重要的，必須學(xué)生注意觀察；哪些步驟是可以由學(xué)生自己來動手；哪些步驟可以簡化等，在教師備課時就必須明確.同時對于器材的選擇也需要注意，過于“先進、花俏”的器材會讓學(xué)生將注意力集中在器材本身，而忽略地實驗的過程及現(xiàn)象.

1.3 實驗要“實事求是”

物理實驗的一個基本要求就是真實、客觀.一方面，在物理課堂教學(xué)中，有時候教師為了加快教學(xué)進度，或者提高課堂容量，亦或者擔(dān)心演示實驗的效果不佳甚至失敗，往往會用一些演示實驗的圖片、視頻來取代真實的演示實驗.相對于真實的演示實驗，由于缺少器材、缺少教師或者學(xué)生的參與、沒有真實效果的展現(xiàn)，所以這種通過觀看實驗的效果很一般，而且很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.另一方面，有個別教師為了實驗效果的顯著，對演示實驗“動手腳”.

例如 在演示“真空不能傳聲”這個實驗時，由于器材的限制，無論怎樣操作，都不可能完全聽不到聲音.所以個別教師在演示這個實驗的時候，最后竟然將玻璃鐘罩內(nèi)的鈴聲關(guān)了，通過這種方式來顯示“真空不能傳聲”，這完全是錯誤的.教師可以讓學(xué)生思考“為什么還能聽到鈴聲”，讓學(xué)生嘗試去解釋這個現(xiàn)象，能很好地鞏固剛學(xué)過的知識，并且讓學(xué)生了解有些現(xiàn)象是實驗無法直接獲取的，要通過實驗加推理獲得，但萬萬不可用這種假實驗來欺騙學(xué)生.

2 “聯(lián)系生活”演示實驗的情景化

物理來源于生活，教師要讓學(xué)生從生活中尋找物理，讓物理貼近生活，在生活中體現(xiàn)物理.打破課堂和生活的“界限”，讓生活進入課堂，讓知識融入生活，這樣才能真正地學(xué)以致用.要達到這個效果，教師就要讓生活進入課堂，在課堂中創(chuàng)設(shè)生活中的情景，從情景入手，以經(jīng)驗為基礎(chǔ)，尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并將規(guī)律應(yīng)用于生活.

在初中階段，將日常生活中的場景引入課堂還是非常容易的.無論是八年級的聲現(xiàn)象、物態(tài)變化、光現(xiàn)象，還是九年級的簡單機械和功、電學(xué)等都非常貼合生活實際，在生活中有各種各樣的應(yīng)用.在物理教材上存在很多現(xiàn)成的實例，《初中物理教學(xué)參考》上也補充了很多實驗的例子.所以教師首先要熟讀課本和教參，并且在這些實驗的基礎(chǔ)上思考如何拓展、如何創(chuàng)新等.

例如 在演示“氣壓對液體沸點的影響”這個演示實驗中，教師在完成用冷水澆顛倒的燒瓶底部，看得水重新沸騰的現(xiàn)象以后，給學(xué)生留下一個問題：“如果我們水不是澆在燒瓶底部，而是用水澆在顛倒的燒瓶頸部時，會出現(xiàn)剛才的現(xiàn)象嗎？”先給學(xué)生留下問題，讓學(xué)生自己思考、討論，在學(xué)生討論完成的基礎(chǔ)上，教師再來進行實驗的演示，展示實驗的結(jié)果，并揭示實驗原理，不僅可以提高學(xué)生的積極性，更能提高學(xué)生對已學(xué)知識的應(yīng)用，提高課堂的效率.

而對于微觀世界的理解，例如在學(xué)習(xí)“從粒子到宇宙”這個章節(jié)的時候，教師依然可以從宏觀的現(xiàn)象入手，然后通過“建?！钡姆绞綆椭鷮W(xué)生建立微觀粒子的模型，加強學(xué)生對微觀世界的理解.例如在對“分子間存在空隙”這個知識點的演示時，教師可以在完成書本上酒精和水混合后體積減小的實驗后，增加一個“黃豆和芝麻混合”的實驗，用黃豆和芝麻分別模擬水分子和酒精分子，通過這種方式，學(xué)生“空隙”的理解更加的直觀.又如在對“分子間的作用力”時，教師可以通過用一個鐵圈在肥皂水中浸入，讓鐵圈上有一層肥皂薄膜，也可以吹幾個肥皂泡，讓學(xué)生更容易接受，然后在鐵圈上系一根略長于鐵圈直徑的棉線，同樣在肥皂水中浸入，這時如果鐵圈上有一層肥皂薄膜，學(xué)生可以看到棉線是松弛的，但如果用手戳破棉線兩邊任意一邊的肥皂膜，這個棉線立馬就被拉緊了.這樣的創(chuàng)新實驗，將原來不易觀察，不易理解的知識，通過轉(zhuǎn)換的方式，具體形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前，使知識通俗易懂，既增加了課堂的趣味性，又提高了課堂的效率.

3 “大開眼界”提高實驗的沖擊力

在物理課堂演示實驗中，實驗的效果直接關(guān)系到實驗的有效性，關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性.而有些課堂的演示實驗，其效果并不明顯，所以教師要盡可能地通過各種方式，將演示實驗的效果“放大”，讓學(xué)生感受到實驗的“震撼”，從而提高實驗的有效性.例如，在探究“聲音是由物體振動”這個知識點的時候，教師需要通過“放大”的方法，將正在發(fā)聲的音叉放入水中，或是用細線懸掛一個乒乓球讓它接觸正在發(fā)聲的音叉.通過“轉(zhuǎn)換法”把不容易觀察到的振動放大.

例如在“大氣壓強”這一小節(jié)的授課中，教師用一個飲水機的飲水桶，或者10L以上的塑料瓶來代替書本上的易拉罐.預(yù)先在瓶的底部放入耐高溫的材料，然后將一個沾有酒精的棉花點燃，放入瓶中，并迅速堵住瓶口.當(dāng)瓶里的火焰熄滅后，學(xué)生聽到“噼里啪啦”的聲音，伴隨著這個響聲，大塑料瓶緩慢變癟，產(chǎn)生明顯的形變.相較于書本上易拉罐的實驗，這個實驗無論是從聽覺上的，還是視覺上的效果都有明顯的增強，提高實驗的效果.

再例如，在靜電現(xiàn)象這一小節(jié)中，如何將電荷之間的作用力展現(xiàn)給學(xué)生，也是一個比較困難的問題.對于這個演示實驗，教師可以選擇一個比較長的塑料管，并且通過一個支架放在講臺上，繞一個支點自由旋轉(zhuǎn).用毛皮摩擦另一根塑料管，然后讓塑料管互相靠近，就可以看到支架上的塑料管轉(zhuǎn)動起來.因為空心塑料管的質(zhì)量小于實心的橡膠棒，而長度明顯大于橡膠棒，所以對于作用力的效果表現(xiàn)得會更加明顯.

4 “出其不意”創(chuàng)造思維的沖突點

物理來自生活，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的時候，是以自身的實際生活經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，所以教師在設(shè)計演示實驗的時候要充分考慮到學(xué)生的生活經(jīng)驗.但如果一切按照學(xué)生的生活經(jīng)驗進行設(shè)計和實驗，學(xué)生很容易覺得“無趣”，無法充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.如果教師在設(shè)計實驗的時候，在學(xué)生生活經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行“突破”，打破學(xué)生的習(xí)慣思維，形成思維的沖突，必然會提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高實驗的有效性.

例如 在學(xué)習(xí)流速與壓強的關(guān)系這個知識點時，教師可以預(yù)先設(shè)計這樣演示實驗：利用魚池中的小水泵提供一個能放出水的水管，一個大水槽，一個乒乓球.教師預(yù)先提問，“如果用水管對著水槽中的乒乓球沖水，會有什么現(xiàn)象”.學(xué)生基于自身的生活經(jīng)驗回答，乒乓球被水沖出去.然后教師進行演示，當(dāng)學(xué)生看到乒乓球不但沒有被水流沖出去，反而水沖到哪里，乒乓球就跟到哪里時，會瞪大眼睛，發(fā)出驚呼.這樣的演示實驗，與學(xué)生的思維形成沖突，從而有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.

同時，在一些復(fù)習(xí)課上，教師也可以通過這種方式來將所學(xué)的知識進行重新建構(gòu).

例如 在“電功率”，這個知識點的復(fù)習(xí)上，教師可以直接將電能表（規(guī)格1200r/（KW·h）或更?。┖碗娝畨貛нM教室，直接通過燒水這個生活中常見的情景來進行相關(guān)知識的整理.讓學(xué)生設(shè)計實驗，然后教師進行演示.通過實驗收集到的數(shù)據(jù)計算出電水壺的電功率.然后教師還可以加入思維的沖突，在計算完電水壺的電功率之后，拿出一個大約3W的LED燈泡，讓學(xué)生同樣通過實驗來計算燈泡的電功率.這個時候?qū)W生基本還是會選擇剛才測量電水壺電功率的方法——看電能表轉(zhuǎn)過若干圈所需的時間.但當(dāng)學(xué)生我們用這個方法進行實驗的時候，就會發(fā)現(xiàn)問題：電能表的表盤幾乎不轉(zhuǎn).于是讓學(xué)生開始反思實驗設(shè)計，尋找問題的原因，將原來的想法打破，重新構(gòu)建一種新的方式：不能測轉(zhuǎn)過若干圈的時間，因為轉(zhuǎn)一圈的時間太長了，所以應(yīng)該測量電能表轉(zhuǎn)一圈所需的時間.這種方式可以讓學(xué)生更靈活運用所學(xué)的知識，打破固有的思維方式，在思維方式上得到創(chuàng)新和提升.

5 結(jié)語

在實際的教學(xué)過程中，演示實驗作為新知識的引入放在課堂的一開始.“良好的開端是成功一半”，所以一個優(yōu)秀的演示實驗，無論是對于學(xué)生提升觀察能力，還是提高學(xué)習(xí)這門課內(nèi)容的興趣都有著非常重要的意義.所以教師需要繼續(xù)努力，研究如何繼續(xù)提高物理課堂實驗的效果，提升物理課堂的品質(zhì).

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