農村初中物理演示實驗教學有效性研究

周志

摘要：觀察和實驗是學習和研究物理問題的基本方法.演示實驗是物理學科教學中最常見的手段，是深受學生歡迎的教學方式，是教師施展教學藝術的獨特方法.演示實驗是指為配合教學內容由教師操作表演示范的實驗，它是連接認識的主體和認識的客體的紐帶，能將一些抽象的物理概念和規律形象化，還能將教師的思維方法、操作技能展示給學生，引導學生觀察、思索，使學生認識物理概念和規律達到“事半功倍”的作用.物理概念和規律的建立，在很大程度上依賴于物理演示實驗.

關鍵詞：演示實驗；考量指標；有效性；研究

1物理演示實驗的作用和地位

觀察和實驗是學習和研究物理問題的基本方法.演示實驗是物理學科教學中最常見的方法，是深受學生歡迎的教學方式，是教師施展教學藝術的獨特方法.演示實驗是指為配合教學內容由教師操作表演示范的實驗，它是連接認識的主體和認識的客體的紐帶，能將一些抽象的物理概念和規律形象化，還能將教師的思維方法、操作技能展示給學生，引導學生觀察、思索，使學生認識物理概念和規律達到“事半功倍”的作用.物理概念和規律的建立，在很大程度上依賴于物理演示實驗.

有些物理概念和規律，學生在生活中很少感知，那么在主體和認識客體間就缺少必要的中介物.例如：在講電和磁的關系時，只有做好實驗，學生才能發現、理解電生磁、磁生電、磁場對電流有力的作用等物理現象.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.

學生頭腦有時積累了一些感性材料、生活經驗，但有些經驗是模糊的、動搖的、甚至是錯誤的.這就要求教師在教學中進行生動演示，突出主要部分，使模糊的得以鮮明，對錯誤的加以改正.例如：學生根據自己的生活經驗對運動和力有些模糊的認識.在教學中就要做好斜面小車實驗，分析實驗，驗證牛頓第一定律，在實驗的基礎上更好理解運動和力的關系.試想如果沒有實驗，教學將變得多么困難.

因此演示實驗的設計、教具的制作和演示實驗教學的方法仍是當前初中物理教學最為活躍的研究課題.

2物理演示實驗教學有效性概念的界定

21何為教學的有效性？

教學是一種尊重學生理性思維能力，尊重學生自由意志，把學生看作是獨立思考和行動的主體，在與教師的交往和對話中，發展個體智慧潛能、陶冶個體道德性格，使每一個學生都達到最佳發展水平的活動.

因此，教學的有效性從形式上看，首先是教師教與學生學是否實現了有機的結合與統一，是否存在圍繞教學內容與過程的富有成效的“交往與互動”.因為沒有交往和互動就不存在或未發生教學.教師與學生活動沒有實現有機統一的所謂的教學是 “假教學”，也當然是“低效”甚至是“無效教學”.這種交往與互動的情況在可觀察層面，體現在教學過程中學生思維、情感、行為等參與的狀態，特別是學生思 維、情感、行為參與的水平與質量，學生參與面的大小等等.所以，有效的教學必然是學生全員參與教學活動的教學，是學生作為一個生命個體，在思維、情感、行為的方面的全身心的投入.

教學的有效性從結果上看，首先要看教學是否促進了學生作為一個社會個體在身心等方面的全面發展.這里的發展不僅僅是知識的獲得，更重要的學生是在知識獲得的同時，其智慧潛能、道德品質、科學精神、人文情懷、社會化程度以及個體個性化特點都得到最佳發展.是學生作為一個獨特的人、一個具有理性思維能力和獨立意志的人，獲得了符合他自己實際的發展.

22物理演示實驗教學有效性的考量指標有哪些？

衡量物理演示實驗教學的有效性，有三個重要的考量指標，其中：

（1） 演示效果：演示特定內容所花費的時間，演示是否安全、生動、直觀，演示是否成功、演示是否達到預期目標等等.（前提性指標）.

如演示壓力的作用效果與壓力大小、受力面積大小的關系時，教師使用小凳嵌入面粉（替代沙子）的深淺（即壓力的作用效果），來形象地闡述壓力產生的效果還與受力面積有關.顯而易見，采用這種教學方式，學生在已有的生活經驗與認識的基礎上，通過動手與觀察，就能很快地感知并達到了教師的學習目標，強化并上升為物理理論（即壓力產生的效果與受力面積有關），運用該方法，會提高教學效率.

（2） 學習成果：讓學生在親歷演示實驗后，發生的變化、獲得的進步或取得的成績（核心性指標）.

每一次的物理演示實驗，在認知這個層面上，要讓學生能夠感覺到實實在在的收獲.在物理演示實驗過程中，也可以采用的“問題教學法”的教學方式，通過問題的引領，學生對問題的猜想，引導與鼓勵學生通過動手觀察和思考，在學生已有的認知水平上，跟隨老師用演示實驗創設的相關情境，一步步地發現并達到教師預設的教學目標，即壓力產生的效果與受力面積、壓力大小有關.讓學生在老師的啟發和實驗現象的引導下，并通過小組成員討論，發現并達成教學目標，合理地組織語言以科學地表述結論，因此以學習結果這個核心指標來衡量，雖然演示實驗可能會讓學生花費更多的時間達成教學目標，但卻能讓學生可以更好的觀察相關現象，得到更為深刻地理解與記憶.

（3） 觀察體驗：所伴隨或發生的心理感受（內隱性指標）

一次精心準備的演示實驗，在演示時能給學生帶來良好的情感體驗，如上面所述的壓強的教學中，已經不是把教學重點放在“知道壓力的作用效果跟壓力的大小和受力面積的大小有關”這一課標所要求的知識技能目標了，而放在“壓力不等于重力”這一認知目標.這樣的演示效果，已經形成并達到所要求的教學目標的情況下，補充課程資源所做的很好的嘗試.這樣的演示實驗，能極大地增強學生的體驗，激發學生的學習熱情，保持學生對物理科學的學習興趣與積極性.

3研究背景

初中生好奇心強，喜歡探索自然的奧妙，興趣廣泛、強烈，但缺乏深度和穩定性.如果在教學中不失時機地進行實驗就可以激發學生的好奇心，培養探索自然的興趣和獻身科學的精神.

初中生的思維正處于由具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，其中形象思維仍起重要作用，抽象思維正在發展.在很大程度上，他們仍習慣于靠經驗材料判斷分析事物，不善于從理論上進行推導.這就要求教師必須給學生提供足夠的感性材料和活動機會，加強演示實驗.

結合演示實驗講解的物理規律遠比單純的語言講解留下的印象深刻、久遠.有人做過形象的比喻：一幢華麗的大樓，你看一眼再復認時，不用語言表達，便能認出.而讓你讀一遍作家對這一大樓的文字表述后，再去復認這一指定的大樓時，始終比不上“你曾看一眼的功夫”.所以，在物理教學中把概念、規律通過演示實驗轉化為物理形象，便于學生記憶.

教材現狀：已經安排一些演示實驗，不足之處主要存在兩個方面，一是演示實驗裝置有缺陷，導致實驗現象不夠明顯或順利完成實驗有困難.二是如何突破教學重難點，在新課教學時通過引入性演示實驗幫助學生理解所學概念，對所學內容保持較為濃厚的興趣.

4研究內容

41在尊重教材演示實驗裝置的基礎上，進行可能謹慎的改進與補充

實驗的流程研究.確立影響實驗成功與否的關鍵操作，以免出現意想不到的失誤，以確保實驗成功，提高課堂效率.

增強實驗的可視性.演示實驗必須讓全班同學都能觀察清楚，所以必須注意實驗的可視性.

改進實驗裝置或補充部分實驗.教學中改進已有實驗器具或自制簡易儀器進行實驗，往往會取得良好的教學效果.

以低壓沸騰的演示為例加以說明.演示低壓沸騰有許多方法：

方法一：將燒瓶中的水煮沸、加塞、停止 加熱后水沸騰停止了.再將瓶倒置在支架上，往瓶底澆冷水，水又重新沸騰起來.

方法二：往瓶中倒入八、九十度的熱水，加塞.水溫低于沸點，不沸騰.用抽氣機（或針筒）抽氣，水就沸騰起來.

方法三：用100毫升的大針筒直接抽取約10毫升的90℃左右的熱水，將針筒尖端用橡皮帽封住， 拉動活塞，針筒內的水就沸騰起來.

42引入新課教學、激發學生學習興趣類的演示實驗研究

例如，在講授大氣壓之前，取正好能套在一起的大小兩支試管，為使實驗現象更明顯、直觀，可先在小試管內貼一個紅色紙條，將大試管中裝滿水，當小試管緩緩放入大試管的時候迅速倒置兩試管，學生會驚奇地發現，小試管不但沒有落下，反而會向上運動到大試管頂端.這時出于對現象本身的好奇，學生便產生了濃厚的學習興趣和強烈的求知欲望.

5研究階段

準備分為三個階段.

第一階段：2016年9月—2016年10月：

梳理初中物理演示實驗，確立具體的需要改進或自制儀器的初中物理實驗名稱；梳理初中物理教學內容，確立具體的引入新課教學、激發學生學習興趣類的演示實驗名稱.

第二階段：2016年10月—2017年1月：

選擇一至兩個演示實驗課進行研究，課堂驗證，收集建議，修正不足，積累經驗，總結方法.

第三階段：2017年2月—2018年1月：

對已確定的演示實驗逐一進行研究，同時進行課堂驗證.

第四階段：2018年2月—2018年6月：

整理研究材料，準備結題.

參考文獻：

[1]胡貴建.初中物理演示實驗教學策力探索[J].科學咨詢（教育科研）：2010（03）.

[2]彭莉莉.淺談初中物理教學中的演示實驗[J].科學大眾（科學教育）：2010（06）.