用課堂演示實驗助力物理教學(xué)

周密 王俊峰 高遠(yuǎn) 胡南 鄭光平

【摘 要】課堂演示實驗在物理教學(xué)中，意義深遠(yuǎn)。本文比較國內(nèi)外物理教學(xué)中課堂演示實驗的教學(xué)現(xiàn)狀，探討課堂演示實驗對物理教學(xué)的作用，充分挖掘課堂演示實驗的教學(xué)功能。用課堂演示實驗助力物理教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，點亮物理課堂。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué)；課堂演示實驗；物理思維

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）15-0056-01

物理有很強(qiáng)的實踐性，不是單純通過理論知識的灌輸就能產(chǎn)生良好教學(xué)效果的學(xué)科，需要把實驗作為教學(xué)的基礎(chǔ)。在物理學(xué)發(fā)展過程中，物理概念的形成和物理理論的建立都是以大量的實驗作為基礎(chǔ)。

在教學(xué)活動中，物理理論和實驗教學(xué)之間要建立密切聯(lián)系，通過實驗驗證物理理論，理解物理過程，培養(yǎng)物理思維。課堂演示實驗可助力物理教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生觀察和描述物理現(xiàn)象、建立物理模型的能力，提高學(xué)生分析實際問題中物理原理的能力，在物理教學(xué)中有點睛和啟智的效果。

一、國內(nèi)外物理課堂演示實驗的教學(xué)現(xiàn)狀

國外發(fā)達(dá)國家非常重視課堂演示實驗教學(xué)1。如美國，物理教學(xué)十分強(qiáng)調(diào)動手能力的培養(yǎng)，其面向21世紀(jì)的中小學(xué)國家自然科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)指出：自然科學(xué)教育中應(yīng)強(qiáng)調(diào)做到動手實踐和手腦并用，在探索物理現(xiàn)象、物理社程中學(xué)習(xí)物理，并指出了許多具體要求。同時也重視利用非常簡單的實驗設(shè)備來進(jìn)行物理教學(xué)，實現(xiàn)“通過動手實踐，動手、動腦結(jié)合，學(xué)到物理知識”的目的。物理教學(xué)以實驗為基礎(chǔ)，實驗教學(xué)正向常規(guī)化、科學(xué)化發(fā)展，給我國的物理教學(xué)帶來了啟示和借鑒。

課堂演示實驗有極其重要的作用，但國內(nèi)物理課堂演示實驗教學(xué)的開設(shè)現(xiàn)狀堪憂。當(dāng)前，中學(xué)物理教學(xué)在高考“指揮棒”的影響下，老師講實驗，學(xué)生聽實驗，學(xué)生基本不參與。通過題海戰(zhàn)術(shù)把物理學(xué)習(xí)的過程變成了按圖索驥的解題過程。物理老師變成了“物理習(xí)題”老師。同樣，大學(xué)物理教學(xué)也存在內(nèi)容多，課時少，課程難等諸多問題。很多老師授課也都是采用“黑板+粉筆+PPT”的“純理論”式的教學(xué)模式，課堂實驗難尋蹤跡。這些均會導(dǎo)致物理現(xiàn)象、物理概念模糊不清，物理學(xué)習(xí)晦澀難懂，學(xué)生缺乏對物理學(xué)習(xí)的興趣，教學(xué)效果堪憂。

由于種種原因和現(xiàn)實條件的限制，國內(nèi)物理的理論教學(xué)與實驗教學(xué)基本脫節(jié)；課堂教學(xué)是純理論的，課堂充斥著大量的理論推導(dǎo)和分析，幾乎沒有實驗演示。這樣的物理教學(xué)無法為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識；不利于訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)方法和培養(yǎng)良好的科學(xué)素養(yǎng)；影響了課堂上的抬頭率和知識的入腦率，最終影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、課堂演示實驗助力物理教學(xué)

課堂演示實驗的核心目的在于通過一定的手段把物理現(xiàn)象清晰地展現(xiàn)給學(xué)生，引領(lǐng)學(xué)生通過觀察、分析掌握物理規(guī)律。有助于激發(fā)學(xué)生對物理知識探索的興趣，營造生動活潑的課堂氛圍，提高課堂教學(xué)效果。

課堂演示實驗可以輔助物理理論知識的講授。直觀地把物理現(xiàn)象、物理規(guī)律展現(xiàn)在學(xué)生面前，加深印象，增強(qiáng)說服力，為學(xué)生提供豐富的物理表象和感性經(jīng)驗，幫助學(xué)生建立概念和認(rèn)識規(guī)律，也是學(xué)生真正認(rèn)識和理解物理知識的有效手段。

課堂演示實驗有“化腐朽為神奇”的力量，能夠?qū)⒖菰锏睦碚撝R通過演示轉(zhuǎn)化為生動真實的物理現(xiàn)象，學(xué)生通過對演示實驗現(xiàn)象的觀察、分析、歸納，將課本的理論知識和實驗現(xiàn)象進(jìn)行比對，再輔以教師的引導(dǎo)，在感性認(rèn)知的基礎(chǔ)上形成概念并進(jìn)行判斷和推理，進(jìn)而得出理論知識，并與實驗現(xiàn)象相互支撐，理論和實際建立聯(lián)系，從而深刻的領(lǐng)會物理知識，形成一個全方位、立體的理論構(gòu)架。提高學(xué)生對物理知識的領(lǐng)悟，同時也幫助教師提高教學(xué)效果。

課堂演示助力物理教學(xué)，幫助學(xué)生掌握物理內(nèi)涵，理解物理過程，培養(yǎng)物理思維，促使教學(xué)工作取得更好的效果，這是傳統(tǒng)的純理論教學(xué)難以達(dá)到的。詳實生動的演示實驗現(xiàn)象極大地提高了學(xué)生對物理知識的理解，創(chuàng)設(shè)了優(yōu)良的物理學(xué)習(xí)空間。豐富多彩的實驗現(xiàn)象給予學(xué)生帶來強(qiáng)大感官沖擊，激發(fā)學(xué)生對物理知識的探求欲望。

三、課堂演示實驗點亮物理教學(xué)

課堂演示實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，但要真正點亮物理教學(xué)，有效發(fā)揮其作用，教師需要作充分的課前準(zhǔn)備。演示實驗的選擇、相關(guān)知識的儲備、教學(xué)進(jìn)程的安排、演示過程和步驟及相配合的講解和提問、學(xué)生觀察方向的引導(dǎo)等都需要進(jìn)行細(xì)致的考慮。

演示實驗按其實驗?zāi)康目煞譃橐胄汀⑶榫承秃吞骄啃腿箢?，不同類型的演示實驗有不同的課程設(shè)計和安排。

引入型演示實驗一般出現(xiàn)在教學(xué)的開始，為該節(jié)課知識的引入做鋪墊，可以迅速激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引起學(xué)生的注意，讓學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)。例如在講物體勢能和動能相互轉(zhuǎn)換時，引入椎體上滾實驗，對實驗現(xiàn)象的產(chǎn)生提出問題。實驗現(xiàn)象和生活常識相悖，引起強(qiáng)烈的好奇心，帶著問題學(xué)習(xí)，再舉例“怪坡之謎”，并讓學(xué)生試著解釋。

教學(xué)中如果知識點所涉及到的物理情境比較抽象，教師很難用語言直觀簡潔地表達(dá)，學(xué)生也難以理解。此時可用演示實驗把所涉及的物理情境直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生觀看實驗現(xiàn)象，直觀的感受，能夠幫助概念的建立和對規(guī)律的理解及驗證。例如：逆風(fēng)行舟、角動量守恒、偏振片（起偏與檢偏、馬呂斯定律）等實驗。

探究型演示實驗以學(xué)生為主體，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，猜想假設(shè)，設(shè)計實驗，實驗探究，從而解決問題，得出結(jié)論。如人們往往都是絕對相信親眼所見的，即“眼見為實”，而事實上我們的眼—腦系統(tǒng)很容易受騙。教師演示光的折射現(xiàn)象，隨后提出影片中放映的前進(jìn)的馬車，車輪轉(zhuǎn)動方向與前進(jìn)方向相反的現(xiàn)象，進(jìn)一步提出如隅角鏡、魔術(shù)表演中消失的大象等謎題引導(dǎo)學(xué)生思考探索。

四、結(jié)語

課堂演示實驗是物理教學(xué)中最富有活力的內(nèi)容，是最有效的教學(xué)方法之一。課堂演示實驗把要研究的物理現(xiàn)象清晰地展示給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、理解物理概念和物理規(guī)律。不斷地建設(shè)和豐富課堂演示實驗資源，充分挖掘課堂演示實驗的功能，點亮物理課堂。

參考文獻(xiàn)

[1]曹磊，譚樹杰.各國物理教學(xué)改革剖析[M].上海：上海教育出版社，1997：11-25.

[2]課堂演示實驗的工科大學(xué)物理教學(xué)模式初探[J].黃睿，伍振海，唐斌.實驗科學(xué)與技術(shù)，2015年05期.

作者簡介：周密（1979.8），女，漢，重慶人，研究方向：物理教學(xué)。

基金項目：重慶市教委雛鷹計劃研究項目（CY170901）；重慶理工大學(xué)教育教學(xué)改革研究項目（2016YB32）