實驗是物理學的基礎(chǔ),由老師演示實驗過程給學生觀察實驗現(xiàn)象,然后分析、總結(jié)物理規(guī)律和結(jié)論是實驗教學中最直接、最基本的教學模式。筆者在實踐中感受到:通過成功的實驗演示,使抽象的物理概念變得直觀、生動;學生通過觀察新奇的實驗現(xiàn)象,可以激發(fā)學生濃厚的探究興趣;來自于生活之中生動的、鮮活的實驗素材可以培養(yǎng)學生學習的正情緒;積極引導學生對實驗觀察、分析,學生經(jīng)過了一個系統(tǒng)的、多感官的思維活動過程,有益于提升學生的科學素養(yǎng)。基于演示實驗在初中物理教學中的主要功能,筆者認為很有必要研究如何有效地進行演示實驗教學。
一、把好奇心擺在實驗前
學生的好奇心一旦受到激發(fā),便會主動地參與到課堂教學之中。在演示實驗前,根據(jù)實驗中將出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象提出一些簡單且有趣味的問題,在學生的心里制造懸念,讓學生帶著懸念來參與實驗的觀察。
例如,“在日常生活中,我們同學有沒有見到過用倒置的杯子來盛水呢?”先利用這個問題引起學生的思考,的確實驗的兩個構(gòu)成部件:水和杯子是學生生活中常見的物件,可是“倒置的杯子來盛水”好像有點不可思議,學生的好奇心和興趣受到激發(fā),想一看究竟有沒有可能,此時,演示實驗:在盛滿水的杯子上蓋上大小適宜的卡片,或舉起后突然倒立,或倒立一手抓著杯子、一手托著使其到一定高度托著的手突然離開,看到杯子中的水很平靜,根據(jù)實驗演示的現(xiàn)象逐步引入《大氣的壓強》。
二、提高實驗的可見度和學生的參與度
演示實驗就是要引導學生通過觀察實驗的現(xiàn)象總結(jié)物理規(guī)律,因此,實驗的可見度很重要,要讓每一個學生都能觀察到實驗現(xiàn)象,觀察的重點部位的實驗現(xiàn)象要突出,重視物理現(xiàn)象的細微之處,確保學生觀察到實驗現(xiàn)象的全貌。關(guān)于提高實驗的可見度,首先要選好合適的位置放置實驗臺,對于實驗中將出現(xiàn)的重要現(xiàn)象可以先提出來要求學生在觀察中多加注意,特別重要的現(xiàn)象應(yīng)該多重復(fù)幾遍,以便學生都能看到,還可以把學生“請上來”或讓實驗“走下去”讓學生和實驗的距離得以縮短。
演示實驗不能是教師的“獨角戲”,學生僅是旁觀,學生的主動性得不到發(fā)揮;同時,教師自導自演,學生對結(jié)果半信半疑,由于沒有足夠的體驗難以確定結(jié)論的真實性;另外,演示實驗缺少了學生的參與,課堂的氣氛凝滯而不活躍,缺少生成。師生合作,讓學生參與到演示實驗之中,加強學生的參與意識,可以提高課堂的活躍度,使課堂充滿期待和變化,由學生走上臺去實驗,讓學生對實驗所得的結(jié)論有種親切感,大大提高了結(jié)論的可信度。
三、演示實驗要樸素、簡易
不是所有的探究都要學生親自操作才是最好的。有時演示實驗更能提高實驗教學的效益。朱正元先生曾留下“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的至理名言,演示實驗的儀器越生活化、樸素,越能激發(fā)學生的親切感,提高學生的探究欲望,提高實驗教學的有效性。實驗的有效性是教師通過實驗演示后,學生的能力獲得具體的提高、科學素養(yǎng)得到進一步發(fā)展,不是去看實驗是否華麗、是否熱鬧,而應(yīng)該關(guān)注于學生在實驗教學中有沒有收獲、收獲多不多。實驗教學應(yīng)為了提高教學的效度,不應(yīng)追求奢華和熱鬧,而應(yīng)該追求在樸素中找到實效,有時演示實驗比分組實驗更能提高教學的效益。
例如,孤立地看“小孔成像”實驗的教學,讓學生獨立探究、觀察,似乎很是符合課改的理念。但在人教版、蘇科版、滬科版等教材中,“小孔成像”的成像性質(zhì)雖然是教學難點,但本節(jié)課教材的重點是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,如果采取分組實驗自主探究,所花費的教學時間與教學目標相背離,從學生認知角度來說有拔苗助長之嫌。選取生活中常見的素材做演示實驗,比如選用白熾燈、蛋糕盒、半透明膜等器材,讓學生一邊觀察一邊思考,對于重點過程再用flash課件模擬展示,完全可以完成教學目標,提高實驗的教學效率。
李政道先生說過:“自己動手做的儀器,永遠比買來的好。”我們在實驗教學中,盡量拿來學生身邊的物品、材料、玩具等廢舊資源,這些資源具有取材方便、成本低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡易、效果生動等諸多優(yōu)點,由于取材來源于學生的生活,保持了物理過程“原汁原味”。
除了降低成本外,學生看到來自于身邊的材料擺在自己的眼前,除了親切感以外,更增加了好奇心:“它們可以做什么啊?”帶著疑慮思考將要發(fā)生的神奇事件,注意力格外集中。另外,高規(guī)格高成本的儀器,操作性不強,而且擔心學生把儀器弄壞不敢上學生來參與實驗的演示,自己找的生活中的低成本的材料就不同了,可以多次演示,甚至可以讓學生利用課后的時間自主的探究,學生能很從容地觀察規(guī)律形成的來龍去脈,有助于對知識和規(guī)律的主動建構(gòu)。
四、重視演示實驗的拓展和改進
演示實驗?zāi)芗て饘W生的好奇心,讓學生躍躍欲試,如果此時重視演示實驗的拓展,給演示實驗配上簡易的學生隨堂小實驗,那么學生實驗的參與度和教學效果就提高了。
例如,引導學生觀察《音叉振動發(fā)聲》的演示實驗后,要求學生大聲讀課文或唱歌,以兩手輕捏喉管感知聲帶的振動;還有演示《摩擦起電》實驗時,引導學生以塑料鋼筆桿在頭發(fā)上摩擦后發(fā)現(xiàn)其能吸引小紙屑,加強學生對實驗的參與。
教材中的演示實驗的設(shè)計不可能對每一位學生都是最適合的,有時還會因為條件的限制不可能完成書本上的演示實驗。這時就需要教師做到因材施教,根據(jù)教學條件,依據(jù)學生學情,對教材的實驗安排進行改進,設(shè)計好演示實驗的方案,使其適合所教學生的學情,有利于學生的個體發(fā)展和科學素養(yǎng)的形成。
(作者單位:江蘇省江陰市南閘中學)