【摘 要】 實驗,不僅能提高學生的學習積極性,更重要的是通過實驗可以培養學生科學的態度,培養學生觀察、分析問題的能力,讓學生逐步了解科學的發展過程,培養學生學會合作、與人共事的能力,鞏固已學過的知識,培養學生自主學習的能力以及掌握研究性學習的方法。物理實驗教學應當受到充分重視。
【關 鍵 詞】 演示實驗;物理;課堂
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學。課堂演示實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分,它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節,還能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法。也是變應試教育為素質教育,提高人才科學素質的重要手段之一。那么,如何做好物理演示實驗教學以適應社會主義市場經濟對人才的需要。本文就此談談自己的做法,與同行們研討。
一、為什么要重視物理演示實驗教學
物理實驗教學,從18世紀德國、法國建立了學校的演示實驗室,教師經常用昂貴的儀器演示生動的現象,從此便開始了世界上的物理實驗教學,成為物理教學中重要的教學手段和有效的教學形式。近年來高考物理試卷對實驗的考查,不僅從學生實驗發展到演示實驗,而且已從簡單的背誦實驗知識轉向考查對實驗的思想、原理、方法的理解上,重在考查學生的實驗能力和綜合分析能力。許多物理教師都不同程度地只重視理論的講授和解題能力的培養,而忽視了對學生動手能力的培養。不少學校由于教學經費不足,儀器設備陳舊簡陋,地方狹小擁擠,嚴重制約了實驗教學的正常開展,對于大綱規定的實驗,不僅開出率低,而且演示實驗的作用和地位還在低水平下徘徊,使學生實驗動手能力普遍較低。近幾年,我國中學生實驗素質較差。如1990~1995年期間,國家教委儀器研究所對一萬余名學生進行實驗能力測試,結果是我國中小學生實驗動手能力幾乎都不及格。說明了我國中小學生實驗動手能力普遍較差。因此,為了培養學生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學的思維方法,提高他們發現問題、分析問題和解決問題的能力,進一步提高學生學習物理的興趣和愛好,調動他們的學習積極性,發揮非智力因素的能動作用,引導他們從小愛科學、學科學,激發他們樹立敢于攀登科學高峰的雄心壯志,縮小與世界先進國家實驗教學的差距,我們應進一步改善實驗條件,改革演示實驗教學,直觀形象地為學生提供感性認識。
二、怎樣作好物理演示實驗
(一)重視演示實驗教學,加強能力培養,課前準備充分
目前,學生普遍感到物理“難學”,其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。而一些經濟發達的國家,他們非常重視物理實驗教學和研究問題的方法,演示實驗作為一種教學手段,是教師備課的重要內容,需要教師認真研究和準備。有的教師輕視課前演示實驗的準備工作,結果造成演示失敗或出現意想不到的狀況,以致在課堂上手忙腳亂,“強行”讓學生接受結論,教學效果很不理想。造成這種情況的原因是多方面的,有的是思想認識存在問題,對實驗教學不重視或持懷疑態度;有的是疏忽大意,以為實驗內容簡單,以前做過或曾看見別人做過;還有的是怕麻煩。這些都是演示實驗教學的大忌。教師在課前首先要準備好與實驗有關的全部儀器、材料。其次是在課前反復操作,直到熟練的地步,對于在實驗中可能出現的故障做到心中有數并能及時排除。第三是掌握演示時間,注意與教學進度緊密配合。第四是教師要考慮除大綱和教材中規定的演示實驗外,還可以適當補充哪些小實驗,或對現有的實驗作必要的改進,以提高教學效果。第五是要考慮在演示過程中如何引導學生觀察,啟發學生思維,最大限度地發揮演示實驗的作用。
(二)實驗操作規范
操作規范是指教師在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確、標準。如在使用托盤天平時,取用砝碼、移動游碼時必須用鑷子而不能用手;點燃酒精燈后,火柴簽不能隨手扔在地上,要放在專門的廢物杯中;電路的連接應先接線路后接電源,拆卸時先斷電源,后拆線路;導線兩端接頭不是鉤、叉時,要注意導線在接線柱上的繞向應同螺母旋緊的方向一致等。教師的一舉一動都會給學生留下深刻的印象,起到潛移默化的作用。教師的規范操作,不僅是實驗成功的前提,而且會使學生養成嚴謹求實的良好實驗習慣。
(三)實驗用語準確
教師在介紹實驗儀器、闡述實驗過程和總結實驗結論時,語言必須準確而不含糊。有的教師在進行演示實驗時不注意語言的準確表達,對學生正確認識儀器、形成概念、掌握定律就會產生不良的影響。如在稱呼儀器名稱時就有三種錯誤現象:一是隨意更改儀器名稱,如將滑動變阻器稱為電阻器,將斜面小車稱為木板小車等。二是將類似的儀器混為一談,如將圓筒測力計、平板測力計稱為彈簧秤。三是方言和普通話夾雜使用,對儀器的讀音不準。又如在敘述實驗結論時將“同名磁極相互排斥”說成“相互推斥”;將阿基米德原理中的“重力”說成“重量”等等。
(四)實驗中讓學生參與配合,師生互動教學
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,把學生當作被動接收的“倉庫”,完全沒有發揮出演示實驗的作用,是不可取的。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。還可以讓學生參與做實驗,如讓學生上前來讀數或動一動手。例如在進行彈力教學時,可利用拉力器讓學生進行“大力士”比賽,觀察拉力器拉長的長度來判斷拉力的大小,啟發學生了解彈簧測力計的制作原理。
(五)加大可見度
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。如說明磁體周圍存在著磁場的實驗可以采用投影放大的方法。如果直接用J2406型小磁針,因其底座是不透明的,面積又比較大,遮住了磁針,影響學生觀察。教師可在一塊有機玻璃板上比照條形磁鐵的大小,在其周圍均勻固定上10根細針,同時將小磁針的兩端分別涂上對比強烈的兩種鮮明的顏色,便于區分南北極。使用時將小磁針插在細針上即可進行投影演示。
(六)慎用模型、電腦課件代替
演示實驗模型與演示實驗一樣,都是傳統的教學手段。對于一些無法進行演示的物理現象如一些機器的內部結構、大型機械裝置和設備的工作過程,就可用模型來進行講解。又如一些較為復雜的實驗,也有多媒體課件代替,但模型、課件無法替代演示實驗,演示實驗能夠真實、直觀地再現物理現象,而模型則不能。故教師要盡可能多做一些演示實驗。如在講解光的反射時,有的教師用模型來代替光的反射演示器,用紙板上畫好的線條來說明反射光線和入射光線的關系,推導出光的反射定律。在影響摩擦力大小的因素中,課件反映出來的結論太直接,在實際操作中可能出現的一些問題被掩蓋了,這樣學生對實驗就沒有太深刻的影響,在解決實際問題中感悟力不強。這樣做教師不僅講得吃力,學生也難以信服。因此,在教學過程中,教師一定要盡力完成好演示實驗。
(七)利用自制教具教學
著名的物理學家麥克斯韋說過:“演示實驗的教育價值常常與儀器的復雜性成反比,學生利用自制的儀器即使老出錯,也常常比人們細心調整的儀器更容易學到東西。”自制教具能利用生活中最容易得到的東西,制作出驗證實驗原理的儀器,更貼近生活,更滿足新課改的教學目標。讓學生在生活中學到知識,又把知識應用到生活中,這樣的良性循環,必定能更好地調動學生的學習興趣。
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