王賀海
課堂演示實驗就是為幫助學生形成物理概念、規律,理解物理原理的一種很好的教學方法,也是物理教學中最常用的直觀手段之一,更是激發學生學習物理興趣的關鍵。通過課堂演示實驗,不僅可以指導學生觀察和分析物理現象,獲得生動的感性認識,還可以培養學生的觀察能力、分析綜合能力和邏輯思維能力。使課堂教學過程生動活潑,注意力集中,學生就更容易地接受新知識,對物理產生無窮樂趣。以下將從四個方面談談演示實驗在初中物理教學中的重要性。
一、通過演示實驗激發學生的學習興趣
初中物理教學是物理教育的啟蒙階段。初中學生好奇心強,他們剛接觸物理時往往是充滿了好奇心。豐富多彩、變化萬千的物理實驗,恰恰能滿足學生的好奇心,而課堂教學中的演示實驗,是最能調動學生的學習熱情、積極性的,能極大地激發學生的學習興趣的。通過演示實驗過程的觀察,能使學生獲得有關物理現象變化的第一手資料,使抽象的理論變得生動、直觀、具體,然后在教師的引導下,經過分析、比較、歸納,一些物理基本概念的形成就變得順理成章了。例如,在講物態變化一課中,我展示了透明的小金魚缸,快樂的小金魚在水中自由自在地游動,然后,教師取出一保溫瓶,將口傾斜,好像要將什么東西倒入魚缸,隨著一陣“白氣”并發出“嗤嗤”的響聲,再次觀察魚缸時,發現原來有金魚游動的水結成了完整的一塊冰,金魚也被凍在其中,不得動彈。學生正在為金魚被凍死而惋惜時,教師將小魚缸放入盛有熱水的大容器中,不一會兒,冰融化了,金魚又擺起了尾巴,這一過程伴隨著學生為金魚的生死而發生情緒變化的地場虛驚,將學生帶入了物態變化的情境。引人入勝,欲罷不能。原來速凍金魚是利用液氨汽化吸熱使水結冰的過程。這樣學生感覺到物理課特別有趣,就愿意去學了。
二、通過課堂演示實驗培養學生的觀察能力
觀察是認識的窗口、是思維的前提,在物理課堂演示實驗中,要教給學生觀察的方法,引導學生自己觀察。觀察要有明確的目的和重點,自始至終,從顯而易見的到細微難辨的實驗現象都必須認真地、細致地觀察,要讓學生對實驗現象做全面觀察,及時糾正學生的片面性,從實驗現象中實事求是分析實驗結果,使學生在豐富的感性材料中獲取各種思維的焦點,從而全面理解物理知識的本質。例如,在講年頓第一定律時,每次實驗前向學生交代清楚實驗的條件和做法:三種粗糙不同的表面。每次實驗用的是同一個小車,讓它從斜面的同一高度上滑下,以保持小車在三種表面上開始運動時的速度相同。使學生知道實驗中的哪些條件保持不變,變化的是什么條件?滲透研究方法。同時,提醒學生注意觀察三種情況下小車運動變化的情況和變化的條件,分析引起變化的原因,使學生明確實驗目的,動腦思考問題。根據實驗觀察的結果,小車受到的阻力越小,它運動得越遠,引導學生推理。如果小車不受任何阻力,它的速度將保持不變,永遠運動下去。學生對演示的現象進行觀察和分析,認識現象的本質屬性和現象之間的因果關系,從而引導學生導出結論。
可見,許多物理規律都是通過觀察實驗得出的,在物理課堂演示實驗中,培養了學生的觀察能力。
三、通過課堂演示實驗培養學生的思維能力
課堂演示實驗能使學生學會如何通過分析、綜合、歸納,概括出結論,又能鍛煉其分析、綜合、歸納、概括等思維能力以及學生的觀察能力,進而培養了學生嚴謹的科學態度和科學方法。讓學生處于積極的精神狀態,使其觀察敏銳、理解迅速,達到牢固記憶、活躍思想、豐富想象的作用,同時也會產生積極的探索熱情。因此,在物理教學中加強演示實驗教學,既培養了學生的思維能力,也讓學生對物理學科有了全新的感悟,這正是學生學好物理的關鍵。例如,在做研究壓強大小實驗時,先讓學生猜測固體壓強大小可能與哪些因素有關,然后用演示實驗來驗證猜測。在做凸透鏡成像演示實驗時,讓學生自己考慮成像條件再看演示實驗和自己的猜測是否一致。這種圍繞課堂演示實驗層層設疑、不斷深入的教學,既活躍了學生的思維,又提高了學生的思維能力,為其學好物理創造了主要的條件。
四、通過課堂演示實驗培養學生的探究能力
物理科學的形成和發展都離不開實驗,學生通過探究性實驗,可以探究自己未認識的世界,幫助其形成物理概念,理解和鞏固物理知識,掌握實驗技能,激發學生學習物理的興趣,拓寬學生的知識面,培養學生探究能力,使學生學會科學研究的方法。傳統的教學方式是教師在講臺上做演示實驗,而學生僅是觀眾,課后的教學是讓學生和老師一起參與探究來做課堂演示實驗。如學生做“平面鏡成像探究”的實驗時筆者提前做準備,以四人為一組,在課堂上對此實驗進行探究。做實驗之前讓學生設疑、猜想和假設問題、設計實驗過程,求證理論,通過學生現有的知識自己實驗檢驗、得出結論,以此來培養學生實事求是的科學態度。
五、通過課堂演示實驗培養學生的創新意識
初中物理實驗是學生更好的學習物理知識的一門重要基礎課。學生對實驗的基本操作、基本方法和基本技能的掌握有助與學生對物理概念和規律的認識;有助于對學生科學態度的培養、優秀品格的塑造;有助于學生創新意識的訓練等方面起著至關重要的作用。
隨著社會的發展,我國的教育已由應試教育向素質教育轉變,注重研究學生的發展核心素養,因此物理實驗教學顯得尤其重要。而傳統的實驗教學體系和培養模式遠不能適應21世紀對人才的需求,為此必須對原來的教學模式進行改革,真正給學生創造一個施展創新能力和展示才華的空間。
學生動手實驗是中學物理教學的學科要求,物理學是一門很注重實驗的學科。在當前的物理教學中,普遍存在著這樣一種教學模式:“教師的理論講授(也做少量的演示實驗)+學生的大量筆頭練習”,實驗是極其薄弱的環節。這種狀況將影響學生的知識能力結構和非智力因素的發展。在物理教學中,通過學生動手實驗,更接近人類認識客觀規律的過程,使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,理解概念和規律,培養學生的觀察和實驗能力,從而逐步掌握物理學習和研究的基本方法,即“學會學習”。同時,學生動手實驗對培養實事求是的科學態度,具有不可代替的重要作用。在培養學生的學習和探究興趣的基礎上,合理的構建和諧、民主的課堂教學氛圍、情境,使師生交往的心理狀態達到最佳水平,就能發揮學生的主體作用,能充分的展現學生的參與精神,就能使學生處于激活狀態,就能激活學生的創新意識。
總之,演示實驗是物理課堂教學中最常用的教學輔助手段,也是一種最有效的直觀教學方法。有目的、有計劃、正確地使用演示實驗是提高物理課堂教學效果的有效途徑。endprint