初中物理演示實驗與學生能力培養

張健成

摘 要：物理實驗是初中物理教學的重要組成部分，是指導學生進行自主學習和創新學習的最佳途徑。物理課堂演示實驗正是初中物理實驗教學的重要環節，它不僅是建立物理概念和規律、認識和體會物理現象、理解和掌握物理知識不可缺少的途徑，還能培養和形成學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法。

關鍵詞：課程標準 實驗 能力

隨著新課程改革的不斷推進，物理實驗教學也有了相應的改進和創新。物理課程標準的本質之一是突出科學探究，其目的是要引導教師在教學中使學生經歷和體會科學探究的過程，從而提高學生科學素養。物理實驗是進行科學探究的嘗試和體驗。為了使物理探究實驗能更好地發揮它的作用，有效地激發學生的學習興趣，培養學生思考和動手的能力，作為物理教師必須具備新課改的實驗教學觀念和方法，對那些傳統的、落后的教學觀念和方法要進行更新，同時對教材中存在不足的實驗操作進行改進。本人結合自己的教學實踐，在分析當前初中物理實驗教學現狀的基礎上，提出了自己的一些構想。

一、強化課堂演示實驗的重要性

課堂上的演示實驗是以教師為主要操作者的表演示范實驗。要求教師在課前要做充分的準備，尋找實驗素材，制作實驗器材。例如，在光的直線傳播這一節中，為了演示光的傳播途徑，教師在課前就要自制實驗器材。充分發揮備課組集體備課的作用，備課組的成員合理分工合作，各司其責，集思廣益。為了增強課堂上的演示效果，課前準備少許滴有牛奶的渾濁液體、用蚊煙香來制造煙霧彌漫的空間，再用一個透明飲料瓶搜集煙霧、準備一個噴霧器，可以噴出水霧等裝置。但是在課堂教學中演示的時候，可以利用小組學習的模式，先選取其中一組，引導學生看、議、思；在學生觀察享受這一實驗的過程中，要適時給他們布置些任務，同時提出思考問題，還有哪些方法可以把光的傳播途徑顯現出來？學生獲得啟發想出更多的方法，這樣既活躍了課堂氣氛，也完成了教學任務。否則，課堂演示實驗結束，學生猶如看了場表演，成了過眼云煙而已，這樣便達不到演示實驗的教學目的。 演示實驗不要成為教師的獨角戲，是要發揮學生學習的主動性，并在他們觀察實驗現象的過程中，不斷啟發學生，提出適當的思考性問題。如，做晶體和非晶體熔化課堂演示實驗，重要的不是馬上得出結論，而是引導學生通過觀察冰和蠟在熔化過程中的狀態和溫度的變化情況，也可以讓學習小組合作上臺完成這樣的課堂演示，讓學生有參與感，增強學生的學習興趣，提高他們的學習積極性?？傊?，通過小組討論，活躍課堂氣氛，從而收到更好的教學效果。

二、更新課堂演示實驗的教學思路

課堂上的演示實驗作為教學的重要環節，教師在備課的過程中，要給予充分的重視。如果教師忽視課前演示實驗的準備工作，可能會造成課堂演示的效果不理想或出現意想不到的狀況，以致在課堂上亂了陣腳，使教學效果大打折扣。教師在課前要準備好與實驗相關的工具、材料、儀器。在課前多次操作實驗，熟練掌握實驗的各步驟，對于實驗中可能出現的狀況做到心中有數并能及時排除。同時要掌握實驗演示時機，要配合教學進度適時進行。另外，教師要考慮除課標和教材中規定的演示實驗外，還可以適當補充哪些輔助性的小實驗，以便更好地提高教學效果。例如在講授“蒸發吸熱”這一內容時，可以考慮用方座支架、細玻璃管、小燒瓶、有色水和小燒杯等組裝一個伽利略氣體溫度計，來演示“蒸發吸熱”現象比直接用普通溫度計演示顯得更清晰、更直觀。最后要考慮在實驗演示過程中如何引導學生觀察、討論、思考、總結，有效的地發揮演示實驗的作用。在這個教學環節中，教師應當是一名“導演”，要把教學活動“導演”得豐富多彩，有效的調動學生自主學習的積極性，讓學生參與到課堂學習中去，使他們真正成為課堂的主人。

以物理學習為例，學生普遍感覺物理難學，覺得“物理概念越學越多，定律、定理越學越亂，題目越做越難”，因此，有不少學生對學習物理產生畏難和厭學情緒。大家知道，許多物理知識是通過觀察和實驗，認真地加以思索和總結得到的。所以，通過物理實驗，可以激發學生的學習物理的興趣，化解學習難點。如對于彩虹現象的理解，自然界在特定雨天后才能看到，平時是看不到的。在課堂上用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在物理課堂上，使學生感到新奇有趣；再引導讓學生去討論解開雨后彩虹形成的自然現象。在這里不僅學習了色散的知識，更重要的是體會到物理實驗這種探索的方法和思想?？傊?，在教學中不是為了做實驗而做實驗，物理實驗是學習探究事物內在聯系，研究物理問題的方法。

在初中物理的教學中，教師要根據初中學生的特點，精心設計實驗教學，積極引導學生參與，激發學生的學習興趣和學習積極性，幫助學生克服學習中的困難和障礙，拓展學生思路。因此，實驗教學就不僅局限在物理課堂上，也可以在課外進行；經常鼓勵學生利用身邊的小物件設計小實驗，如用玻璃和水做光的色散實驗，用礦泉水瓶做液體壓強實驗等。這些器材學生非常熟悉，更有利于使學生理解物理現象和概念，使物理知識與日常生活緊密聯系，充分激發學生的創新的意識和創新的精神。

三、改革課堂演示實驗的教學方法

注重學生的觀察實驗。觀察能力的培養是創新的前提，觀察在日常教學中無處不在。例如，在演示凸透鏡成像規律實驗時，可先讓學生細致觀察，然后出示以下問題：①本實驗要注意觀察什么？怎樣觀察？觀察時火焰、透鏡、光屏三者的位置關系如何？②觀察光屏上會出現什么樣的像？③如果改變距離后像的大小有何變化？利用“好奇”心理，激發求知欲，培養學生養成細致觀察的習慣和能力。在觀察中，要引導學生討論觀察的方法和應注意的問題。如果恰當使用小組討論的形式，還能鍛煉書面表達能力，鍛煉口頭表達能力。

培養學生的創新能力。在傳統的實驗教學模式中，課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，而且很多實驗學生根本看不清，弄不明白。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展，直接影響學生實驗心理素質的提高也不利于其創新能力的培養。因此， 教師要在演示的同時引導學生觀察，不斷啟發提問，讓學生觀察、分析、討論、發現和總結，通過組織小組討論，充分調動他們的學習的積極性，使實驗結論在討論中提升出來。例如，教師再和學生共同做“馬德堡半球”實驗，空心的半球合在一起，用兩抽氣筒抽出球內的空氣后，請兩個大個子學生用力往兩邊拉，結果兩名學生滿頭大汗，而結合在一起的半球并未被拉開。這是為什么？教師打開半球管子上的開關，嘶嘶聲響過后，再讓兩個力氣最小的學生來拉，卻很輕松地將兩個半球分開了。兩相對比，說明大氣壓強不僅存在，而且還不小，全體學生都留下了深刻的印象。這個演示實驗在教師指導下讓學生參與，不僅使學生加深理解和掌握物理概念和規律，而且可以讓他們領略到物理學的思想和科學方法。

發展活躍學生思維。教師在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行嘗試實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標的同時，在不同情況下善于應變，使學生分析、抽象概括能力都得到訓練和發展。

促進學生能力的發展。創新教學的構成要素是研究性、引導性、發現性、歸納性等有機的結合起來，這就要求教師在實驗中創造性的應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合。因此除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中，也可以發展創造活動，鼓勵學生創造。

實踐證明：只有重視實驗教學，才能使學生在獲取物理知識的同時，潛移默化地形成良好的科學素養。只有加強實驗教學，才能更有效地培養學生的觀察和實驗能力以及創新思維的能力。