郜建輝
對于物理學科而言,演示實驗是教學中不可或缺的,它在引導和培養學生學習物理的興趣、發現介紹物理規律等方面是必不可少的。從形式上看,演示實驗雖然是以教師為主要操作者的示范實驗,但它卻是物理教學中最重要的組成部分,特別是在初中物理的教學中,它不僅能激發學生的求知欲望,還能為學生的積極思考、針對訓練創造條件。教師在演示實驗的示范過程中可以從觀察現象、操作過程、問題思考等幾個方面來影響學生,潛移默化地培養學生的觀察能力、思維能力、創造能力和嚴謹的科學態度和作風。
但不同的物理課型,對演示實驗的要求也不同的。有的既要學生觀察現象,又要讓學生理解該物理現象說明什么問題和怎樣說明問題的;有的要求學生在明確實驗目的、理解實驗原理的前提下對所進行的實驗有所思考、有所交流,以此提高學生的實驗技能;有的要求學生獲得較準確的實驗信息,掌握了解和研究自然規律的方法等等??傊?,演示實驗是學生探究并獲取知識與應用知識過程中的一個有機組成部分,應該在不同的課型中,對環節的預設和處理有針對的安排。下面,就演示實驗在物理課堂教學中各環節的作用,談一下筆者的看法。
一、課堂教學中,演示實驗在引入環節的特點與作用
從初中物理教學的角度講,建立物理概念的過程,是一個從感性上升到理性的過程,這就要求學生通過自己思維活動來實現認識上的飛躍。所以,利用演示實驗有效地引入物理概念是完成授課任務的關鍵。特別是對初中生而言,生動、直觀的實驗現象對學生具有很強的吸引力,能夠很好地喚起學生的學習興趣,并促使其主動思考,成為學習的主人。
例如, 在八年級《彈力》一課的引入環節的處理上,有的教師設計的演示實驗是用手拉橡皮筋、拉彈簧、捏氣球、捏橡皮泥等。通過讓學生總結各種形變的不同點與相同點,指明“彈性形變與非彈性形變”的區別,然后再給出概念。我們知道,學生認知過程主要包括:感覺、知覺、記憶、思維、想象等五個方面。如果教師沒有關注到學生的認知過程,直接給出概念,就會令學生從感覺直接跳到了記憶,忽略了學生知覺的刺激。這樣一來,不同的學生就有了不同的接受度。而上述的過程體現了學生認知從感覺到知覺,再到記憶的規律,達到“事半功倍”的效果。
二、課堂教學中,演示實驗在授課環節的特點與作用
新課程標準中提出的“從生活走向物理,從物理走向社會”的思想理念,因此,教師在授課時必須要考慮教學要貼近學生生活,加強課程與學生生活的聯系,這樣就利于激發并保持學生的學習興趣。所以,演示實驗在概念課教學的過程中,以生動形象的直觀感知,推動著學生求知的內在力量,使學生產生對新知識的向往,從而來激發學生的潛能。 就教學的有效性而言,演示實驗有以下幾個作用:
1.為概念的學習提供認知條件
我們知道,越是接近學生生活實際的教學內容,就越容易使學生激發學習的熱情,引發學生的思考。所以,這就要求教師不斷地鉆研教材,將平時有關的素材及時整理,融到自己的教學中,使自己變成駕馭教材的主人,真正做到“用教材教,而不是教教材”。
例如,東北師大附中的王顯峰老師在講解《磁場》一課時,用類比的方法,通過演示實驗,使學生接受“看不見摸不到的、無法直接觀察”的磁場存在的事實,為下面研究磁場特點打下良好的基礎。實驗開始前,王老師介紹,如果看不見、摸不到的事物能夠對某些對象施加影響,我們就可以通過這些對象來認識這個“神秘”的事物。他在實驗時用吹風機向自制風力演示儀中吹風,觀察布條的飄動情況,形象直觀地介紹空氣流動的情況,同時在泡沫板上放入一些小磁針,使其與布條的飄動方向相似,揭示出磁體對小磁針的作用,證實磁場的存在。
2.形成問題沖突,鞏固概念的認知
演示實驗在物理教學中可以為學生創造一個良好的心理環境,有助于心理結構向教育目標的有效轉化。適恰的演示實驗,可以加強學生對知識的認知。例如,在學習《摩擦力》一課時,教師用自制的演示教具滑塊。使其在外力的作用下運動,觀察滑塊下紙帶的卷動與滑塊運動方向的關系;再演示模擬人在行走時腳的動作,以此揭示出“摩擦力的方向有時與物體運動方向相反,有時與運動方向相同”;“摩擦力的方向總是阻礙物體運動相對的方向”。這樣,學生在解決矛盾的過程中,錯誤認識會轉變為正確認識,表面的認識就會轉化為本質的認識。進而演示自行車在行進時兩個車輪的轉動方向與自行車前進方向的關系,以此讓學生感受學有所用的快樂。
3.掌握學習方法,強化概念的理解
在初中階段所涉及到的演示實驗一般比較簡單,但可根據教學內容,將教學方式做相應的改變。如我們的演示實驗可以是先授課后實驗的驗證式實驗,也可以是邊授課邊實驗的同步式實驗,還可以是先探究后講授的探索式實驗。
三、課堂教學中,演示實驗在知識鞏固環節的作用
我們知道,在學生頭腦中產生一個問題,比得出問題結論更重要。在知識鞏固環節加入演示實驗,并積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結,甚至在實驗操作上讓學生積極參與,都將有利于強化所教授的知識內容。同時,通過演示實驗培養了學生的觀察能力、思維能力、創新能力和實踐能力。
綜上所述,我們在物理概念的教學中,應在教學中創設情境,激發興趣,喚起好奇心,發揮學生主動性,在建構物理概念的同時,著力培養學生的創新意識、實踐能力和科學素養,讓學生動手動腦,特別是學生要經過由具體到抽象,再由抽象詮釋具體的反復過程,這樣才能讓學生形成清晰而準確的物理概念,使我們的物理教學達到"事半功倍"的效果。