我們知道,物理教學過程中的三個基本因素:教師、學生和物理世界。學生是認識的主體,物理世界及其規律是被認識的客體,教師在引導學生完成對客體的認識過程中起主導作用。物理知識既來源于對自然的觀察和生產、生活,也來源于物理試驗。這就決定了觀察和實驗必然是物理教學的基礎。演示實驗是連接學生和物理知識的紐帶。物理概念和物理定理是以實驗作基礎。試想如果沒有實驗,教學將變得多么困難。演示實驗在物理教學中的地位和作用是不容置疑的,物理教材中已編入了大量的演示實驗,下面談談我的一些理解:
一、演示實驗能激發學生物理學習興趣
根據初中時期的心理和生理特點,他們有著強烈的求知欲望,對各種新鮮事物好奇、好問、好學、富于幻想。當他們看到鮮明、生動的物理現象,先是被吸引,然后就是渴望了解現象背后的原因。托爾斯泰說過:“成功的教學,所需的不是強制,而是激發學生的學習興趣。”而演示實驗是激發學生物理學習興趣最有效的途徑。演示實驗一方面是調動學生的積極性,另一方面也是連接學生認知與物理現象之間的紐帶。“物理概念和規律的建立離不開表象作基礎,而表象的感性材料的獲得,在很大程度上依賴于物理實驗。”有些物理概念和規律,學生在生活中很少感知,如:電和磁。只有通過實驗演示,學生才能發現、理解電生磁、磁生電、磁場對電流有作用等物理現象。如果沒有實驗,學生就難以想象、理解電和磁之間的這種本質聯系。
二、利用身邊條件多做演示實驗
由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單,多數實驗都是定性的,有些定量的實驗精確度要求也不高。因此,大部分物理實驗儀器都可以自制,可供選擇的器材也很廣泛。例如:沒有彈簧秤我們就發動學生用廢鋼絲繞制;沒有平底試管,我們用廢舊的平底小藥瓶代替,等等。這種利用隨手取材做實驗的方法,它與實驗室器材相比,有無法比擬的優勢。因為這種“土器材”對學生來說更親切感,讓學生更有參與的欲望,而且大部分是學生日常生活中隨處可取的,大家都能做,很適合農村學校的學生。又如為了更深地認識“液化”,并要求學生會用“液化”解釋生活中的有關物理現象。教學時可插入演示實驗。加熱兩只盛有溫水的燒杯,并引導復習、分析:“杯中的水有沒有發生物態變化?”學生答:“蒸發。”“人眼為什么看不見水面上方的水蒸氣?”(水蒸氣是無色無味氣體,空氣中有大量的水蒸氣。)取兩塊玻璃片,一片在火上烤熱,另一片不烤。兩片分別放在燒杯上片刻,待冷玻璃片上生成了明顯的水珠時,而熱玻璃片上沒有生成水珠,把兩塊玻璃片同時展示給同學們看。實踐證明,這樣教學后,學生對“霧”“露”以及早晨、晚上池塘上方的“白氣”等現象就能理解得輕松又到位。
三、密切師生配合
演示實驗不能先由教師做給學生看,再講給學生聽,使演示與講解脫節。這種作法忽視了學生學習的主動性,完全沒有發揮出演示實驗的作用,是不可取的。《物理新課程標準》指出:“學生大都具有強烈的操作興趣,希望自己多做實驗,教師要充分保護和利用這個積極性,讓學生更多地參加實驗活動。”教師要在演示的同時引導學生觀察,不斷啟發提問,讓學生分析、討論,充分調動學生學習的積極性,使實驗結論合情合理地被推導出來。
演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅讓學生有演示實驗技能的機會,又能使學生得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律。因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結,甚至在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。
四、擴展演示實驗的可見度與清晰度
演示實驗之目的是幫助學生直觀、形象地理解物理現象的變化規律,形成物理概念。演示實驗不僅要現象清楚,而且還要面向全體學生。教師要想方設法增大演示實驗的可見度。投影放大、機械放大、自制可見度大的儀器進行演示等都是常用的方法。
如講述“彈力”和“彈性”時,有些物體發生的彈性形變是用肉眼無法觀察到的,因此其彈性和彈力學生無法感知。如:用手捏一個厚玻璃瓶,玻璃瓶會發生彈性形變,但我們是無法觀察到的。我們如果在瓶中灌滿有色的水。把細玻璃管通過帶孔的橡皮塞插入厚玻璃瓶中,用手輕捏厚玻璃瓶并觀察細玻璃管中水面的高度變化,就能知道厚玻璃瓶是否發生了形變,學生馬上就能感知。心理學表明,體積越大的物體對人腦的刺激越強烈,在人腦中產生的印象越深刻,同時越容易激發人的好奇心。因此,在做演示實驗時,應盡可能選用可見度的器材,開發學生的非智力因素,激發學生的興趣,引導學生觀察、思考,給學生留下深刻的印象;同時,利用多媒體手段可以打破時空的限制,能使學生看清楚所要看的每一個細節,使實驗效果達到最佳。
五、采取靈活操作技巧使學生對實驗現象獲得深刻印象
要達到演示實驗的預期效果,演示時應將觀察與講解有機地結合起來,以講解來指導觀察、引導思維,以觀察來推動思維的發展。教師的講解與指導應包含兩個方面:一是本演示實驗的目的、意義和觀察要求;二是揭示觀察現象的本質屬性和現象之間的因果關系。當然一個成功的演示實驗,除了要把握好以上幾點外,我們還必須采取靈活操作技巧使學生對實驗現象獲得深刻印象。