物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。課堂演示實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分,教師在實際教學過程中,不僅要保證課堂演示實驗成功地完成,而且要讓它發(fā)揮其應有的作用,并對學生做出正確的引導,付之于較強的目的性和趣味性,從而吸引住學生。
實驗前認真準備
實驗前的認真準備是課堂演示實驗成功的保證,只有成功的實驗,才能幫助學生建立物理概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
1.對實驗的整個過程,教師要認真?zhèn)浜谜n。包括學生需要觀察什么,思考些什么問題,應用什么方法分析數(shù)據(jù),通過實驗可以得出什么結論或規(guī)律等,都應該完整地呈現(xiàn)在教案中。例如在備探究《歐姆定律》時,要備清研究什么,用什么方法研究,實驗電路圖是什么,實驗表格的設計等。
2.實驗之前需準備好實驗所需的實驗器材。有些小實驗所需器材需要提前準備,有些易損器件甚至需要準備兩份。例如:在研究光反射規(guī)律時用到激光筆,準備兩支以防止實驗時因接觸不良等原因不能正常發(fā)射出激光,而影響實驗。在研究歐姆定律,電功率等電學實驗時,應多準備幾個小燈泡,防止在實驗時因小燈被損壞,而不能順利地完成實驗,影響教學秩序和教學效果。
3.每個演示實驗在上課之前教師應先做一遍。一方面,測試一下實驗器材是否存有問題,以保證實驗的成功;另一方面,通過實驗使自己對整個實驗有較完整的預估能力,出現(xiàn)一些狀況可以較好及時地解決,以保證實驗能很好地為教學物理概念或規(guī)律服務。
實驗過程中的注意點
實驗過程是整個演示實驗的關鍵,是教師演示教學的過程,也是學生自主觀察學習的過程。
1.實驗之前注意趣味性引入。例如:在研究大氣壓強存在,一張紙托住一杯水的實驗實驗之前可以擺一些噱頭,說成變一小魔術之類。再如在探究手搖發(fā)電機一節(jié),實驗前可介紹美國桑托斯公司在轉動門上安裝發(fā)電機,借助顧客進出時推門來發(fā)電,以此為公司謀利等新奇的資料,激發(fā)學生的興趣,提高演示實驗的教學效果。
2.演示實驗之前先要向學生明確他們所需觀察的對象以及所需思考的問題。例如:觀察水沸騰實驗,如果你沒有預先給學生說明,他們可能只會觀察溫度計的示數(shù)變化,而忽略了水中氣泡和水響聲的變化。向學生明確實驗目的和實驗任務,這對演示實驗的完整性和實驗效果有著保證作用。
3.演示實驗的整個過程要盡可能地展示給每一個同學。如果某一部分同學不能仔細觀察到實驗,一方面會打擊到他們的學習積極性,使他們無法完成自己所提出的觀察任務;另一方面這部分同學可能會因為觀看實驗走桌串位,影響到課堂秩序。對教師來說教學效率也會因此打了折扣。因此,應將演示實驗置于顯眼的易觀察的位置進行,如在學習電學時,可將電學器件安在電路板上,掛在黑板上演示,這樣,即使坐在后面的學生也能清楚地看到。
4.實驗的過程要注意規(guī)范操作。例如:用酒精燈加熱需用外焰、用彈簧測力計需先校零、溫度計讀數(shù)視線應與液柱凸面的上表面,凹面的下表面相平。教師的操作過程同時給同學們提供了樣板,錯誤的操作會給學生錯誤的引導,也會影響到實驗的成功與否,甚至會使教學達不到預期效果。
5.實驗完成后對數(shù)據(jù)的分析總結和得出結論。教師應注意結合數(shù)學方法引導學生對數(shù)據(jù)進行分析,如將數(shù)據(jù)描點入直角坐標系,通過圖像來直觀呈現(xiàn)其間所含規(guī)律,這些工作應讓學生自己完成,只有這樣,學生才能真正掌握其中的方法,為今后的自主探究打下基礎。
6.直面實驗中異樣現(xiàn)象或數(shù)據(jù),教師應注意引導分析找出其原因。事實上,一部分物理實驗所測得的數(shù)據(jù)與物理結論和規(guī)律并不完全相符,原因有測量工具的精密程度低,實驗器材簡陋等,在遇到這種情況時,教師不應湊一些數(shù)據(jù)了事,這樣與嚴謹?shù)目茖W精神有悖,相反應與學生一起分析其中的原因,直面實驗中異樣現(xiàn)象或數(shù)據(jù);還有一些實驗結果誤差大是由于實驗方法不盡合理,例如:用托盤天平和量筒測牛奶的密度這一實驗,實驗步驟安排不合理會碰到牛奶倒不干凈的問題,這樣會直接導致測量結果有偏差,對于這種情況教師應幫助學生分析問題所在,并進一步提出改進方法,提高實驗數(shù)據(jù)的準確程度。
實驗最后的工作
實驗完成之后,并不意味著整個實驗的結束,教師還應做好諸如整理器材、幫助學生鞏固好實驗結論之類的工作。
1.對實驗器材進行整理,特別是玻璃器皿要注意輕取輕放。這項工作的完成同時也給學生們起到一個很好的榜樣作用,可以讓學生們知道應該把器材整理好,便于下一次實驗時使用,引申到平時的學習生活中,幫助他們養(yǎng)成有條理的好習慣。
2.對實驗結論進行鞏固。一方面可以要求學生當堂理解后加以記憶;另一方面通過與之相配套的習題進行練習鞏固。這樣符合艾賓浩斯的記憶遺忘曲線,在遺忘最快的時候加以鞏固,使學生記得更多,記得更牢些。
實驗教學是物理教學的主要方法,課堂演示實驗是中學物理教學過程中重要的一個環(huán)節(jié),教師要想獲得最佳的實驗教學效果,就必須在實驗教學的每一個環(huán)節(jié)上下足功夫,并細化到每一個細節(jié)。