淺談演示實(shí)驗(yàn)在物理課堂教學(xué)中的作用

王家樂

物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)具有形象、真實(shí)、生動有趣的特點(diǎn)，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學(xué)生身臨其境感受更深。心理學(xué)研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高幾倍。“百聞不如一見，百看不如一做”說的就是這個道理。可見實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中重中之重。因此，作為一名物理教師，首要任務(wù)就是盡一切可能，在物理課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景，進(jìn)行演示時不能僅僅是“教師演，學(xué)生看”，還可以使“教師導(dǎo)，學(xué)生演”，即邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。那么，在教學(xué)過程中，如何讓演示實(shí)驗(yàn)發(fā)揮出更大的作用，我覺得應(yīng)從以下幾個方面入手。

一、重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)能力培養(yǎng)

當(dāng)前，教育改革的步伐在不斷加大，學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)。而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家，他們非常重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究問題的方法，他們的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面得到的訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國的學(xué)生多得多，他們學(xué)生的實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)比我國中學(xué)生強(qiáng)。因此，目前我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中，我們對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)增加相關(guān)演示項(xiàng)目，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生的眼界更加開闊。例如“分子間有相互作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側(cè)套上橡皮筋，平衡時，引力等于斥力;增大球距時，引力大于斥力; 如果縮小球距時，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

二、制定合理的演示實(shí)驗(yàn)探究方案

現(xiàn)在我們使用的教科版教材與傳統(tǒng)教材相比，顯著特點(diǎn)在于注重了學(xué)生的主觀能動性。就物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，它要求每一位學(xué)生都經(jīng)歷設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的全過程，再也不受教師擬成條理性的目標(biāo)計劃的約束，學(xué)生的思維是靈活的，對于同樣的一個問題，或許有不同種答案，這就要求老師兼顧考慮所選實(shí)驗(yàn)是否準(zhǔn)確，器材是否普及，操作是否簡便等因素。發(fā)動學(xué)生對這些因素進(jìn)行具體分析，根據(jù)不同的學(xué)習(xí)條件組成不同的實(shí)驗(yàn)探究方案。如研究“動能的大小與什么因素有關(guān)時”：①邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)，首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中初步認(rèn)識物體的動能與物體的質(zhì)量及它運(yùn)動的速度的關(guān)系。然后，再采用“控制變量法”演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中規(guī)范操作，這樣，不僅使學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，而且讓學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)的過程中，注意去發(fā)現(xiàn)研究對象引起變化的原因和條件以及在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生對動能與質(zhì)量和速度的關(guān)系獲得感知。②探索知識：指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、列表甚至于用圖像來直觀的表示。③歸納總結(jié)：教師可以叫學(xué)生先針對實(shí)驗(yàn)情況闡述一下觀點(diǎn)，然后共同分析、歸納、?總結(jié)出物體的動能與它的質(zhì)量和速度的關(guān)系。這樣，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探究兩種方法自我進(jìn)行推斷，在推斷過程中學(xué)生就會對研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律，對知識學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

三、教給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的觀察方法

“授人以魚”不如“授人以漁”。讓學(xué)生掌握方法永遠(yuǎn)比記住結(jié)果要好得多。在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有兩種常用的觀察法應(yīng)使學(xué)生掌握。一是系統(tǒng)觀察法。它包括順序觀察法、分步觀察法和角度觀察法。如對九年級歐姆定律實(shí)驗(yàn)的觀察就是這樣。第一步，先定性觀察電阻變化或電壓變化都能引起的電流變化;第二步，用控制變量法先固定電阻，定量觀察電壓變化對電流的影響;第三步，同樣用控制變量法固定電壓，定量觀察電阻變化對電流的影響。二是對比觀察法。這是判斷哪一種因素對現(xiàn)象或過程起支配作用的有效方法。例如在進(jìn)行馬德堡半球演示時，先讓兩個“大力士”同學(xué)來拉，不能將兩個半球拉開，在同學(xué)們哈哈大笑過程之后，提醒學(xué)生現(xiàn)在打開馬德堡半球的活塞，讓空氣進(jìn)入半球中，再讓兩個力氣最小的學(xué)生來拉，卻很輕松地將兩個半球分開了，在同學(xué)們驚異的眼神中，引導(dǎo)學(xué)生兩相對比，說明大氣壓強(qiáng)不僅存在，而且還很大，全體學(xué)生通過對此都會留下深刻的印象。另外，歸納觀察法、驗(yàn)證觀察法和綜合觀察法也是演示實(shí)驗(yàn)中常用的觀察方法。

四、演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合起來

在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，主要是通過演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。此外，物理學(xué)研究對象的廣泛性，使得教師可以在日常生活、生產(chǎn)活動中找到許許多多可供觀察的實(shí)例，但如果不加以引導(dǎo)，學(xué)學(xué)往往會忽略，或者根本就不能將物理概念和對應(yīng)的生活中的事例結(jié)合起來，因此引導(dǎo)學(xué)生去觀察和思考變得十分重要。可以在物理課后布置學(xué)生在生活中找到與此物理知識相對應(yīng)的現(xiàn)象或例子，并在下一堂課前做一下匯總，對例子舉得好的或者能將物理知識和生活實(shí)踐對應(yīng)起來的要充分的肯定，這樣學(xué)生榮譽(yù)感增強(qiáng)，積極性提高。由于這種觀察活動的對象是學(xué)生日常生活中常見的物理現(xiàn)象，并且由學(xué)生本人相對獨(dú)立地進(jìn)行觀察，這不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察的積極性、主動性，而且對于其他能力的發(fā)展也有著積極的作用。?另外，課堂演示實(shí)驗(yàn)要與學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，努力培養(yǎng)學(xué)生的下面幾個方面的基本實(shí)驗(yàn)要素：一是儀器使用的一般知識;二是測量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識，其中特別是圖像處理數(shù)據(jù)中，區(qū)分已知數(shù)據(jù)與未知數(shù)據(jù)的不同方法;三是間接測量的基本知識，要從測量出發(fā)理解實(shí)驗(yàn)裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數(shù)據(jù)的記錄與處理;四是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證思想，特別是要懂得將理論結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)論比較的思想。同時加強(qiáng)學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)方法的遷移和靈活運(yùn)用能力的訓(xùn)練，多角度、全方面地讓初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個新的水平。

總之，物理這一門科學(xué)，加強(qiáng)物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅為學(xué)生提供豐富的感性認(rèn)識，生活素材，讓學(xué)生理解和掌握書本知識，為學(xué)生能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和科學(xué)興趣，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、開發(fā)智力、提高素質(zhì)，增強(qiáng)了適應(yīng)社會的能力。