余麗芳

【摘 要】本文論述了演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用，教師要學(xué)會利用演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生提高認(rèn)知能力，掌握物理知識，達(dá)到創(chuàng)新的目的。

【關(guān)鍵詞】演示實(shí)驗(yàn) ? ?物理 ? ?教師 ? ? 作用

物理學(xué)是整個(gè)自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理的創(chuàng)新成果都源自于實(shí)驗(yàn)，在物理學(xué)的發(fā)展過程中，實(shí)驗(yàn)是最活躍、最具有生命力的部分。在物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)所具有的直觀有效、形象生動的特點(diǎn)，使之成為物理教學(xué)的重要手段，是課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分。通過物理演示實(shí)驗(yàn)的探究，學(xué)生能更好地理解物理概念、掌握物理規(guī)律、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技巧、提高創(chuàng)新能力。因此，鑒于演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，對實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計(jì)、演示過程及學(xué)生的參與程度等進(jìn)行研究，將是深化物理教學(xué)的有效方法。

一、教師確立演示實(shí)驗(yàn)手段在教學(xué)中的作用

教師在教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)是區(qū)別于講課、習(xí)題課和普通物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，在物理教學(xué)中的作用體現(xiàn)在：

1.引發(fā)注意力，激發(fā)探究知識的興趣和熱情

物理演示實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是利用物理學(xué)基本原理結(jié)合創(chuàng)造性思維設(shè)計(jì)制作出來的，集知識性和趣味性于一體，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與自然界中存在的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以及人類的生活環(huán)境是息息相關(guān)的。既有古老的經(jīng)典演示實(shí)驗(yàn)，如高壓靜電、海市蜃樓等，又有融合多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的演示探索實(shí)驗(yàn)，如3D 影視、超導(dǎo)磁懸浮等，所開設(shè)的內(nèi)容都是經(jīng)過精心組織設(shè)計(jì)的，實(shí)驗(yàn)本身對學(xué)生有強(qiáng)烈的吸收力，將精彩的演示實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)在學(xué)生面前，能化抽象為具體，化枯燥為生動，能激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣，喚起他們的求知欲望。

2.啟發(fā)學(xué)生認(rèn)知能力，聯(lián)想生活中的物理問題

一個(gè)人觀察能力的強(qiáng)弱將決定他認(rèn)識客觀事物的現(xiàn)象或過程的準(zhǔn)確程度和廣泛程度。一個(gè)人只有準(zhǔn)確而廣泛地了解客觀世界，才有可能進(jìn)行正確的思維和想象，才有可能創(chuàng)新。要使學(xué)生對物理的所有基本概念、基本規(guī)律認(rèn)識清楚，理解準(zhǔn)確，掌握牢固，往往單靠抽象的講解是辦不到的，這就要借助于有說服力的實(shí)驗(yàn)。而演示實(shí)驗(yàn)恰能提供豐富的感性內(nèi)容，變抽象為形象，正確地再現(xiàn)物理過程、現(xiàn)象及規(guī)律，糾正不正確、不合理的錯(cuò)誤概念和思想，激發(fā)學(xué)生的思維靈感，降低思維的難度，掃除思維障礙，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。第二，教師在課堂上用PPT課件詳細(xì)解釋了靜電屏蔽的電學(xué)原理，并啟發(fā)學(xué)生思考在生活中是否存在類似現(xiàn)象。學(xué)生想到了高壓線圈外的鐵架，還有同學(xué)想到如果將易發(fā)生雷電地區(qū)的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網(wǎng)，可以保護(hù)人身安全。這樣的演示實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)出的物理原理使學(xué)生體會到生活中物理世界的奧秘。

3.加深學(xué)生記憶，鞏固理論知識

心理學(xué)研究表明，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度，跟學(xué)習(xí)的方式關(guān)系很大。一般來說，學(xué)生通過閱讀文字材料或聽教師講授之后，能夠記住10%-20%的知識;學(xué)生親自看到的實(shí)物或?qū)嶋H現(xiàn)象能夠記住30%;如果學(xué)生既聽教師講，又看到了實(shí)物或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，能記住50%;如果學(xué)生看到了實(shí)物或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象，自己又描述過，便能記住70%?？梢姡處熁驇熒黄疬M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上討論、分析，最后得出物理概念和規(guī)律，學(xué)生便記得更牢固。如在學(xué)習(xí)互感時(shí)，講到互感系數(shù)這個(gè)物理量時(shí)，教師強(qiáng)調(diào)互感系數(shù)只與線圈的形狀、線圈大小、相對位置及周圍的磁介質(zhì)有關(guān)，與線圈中的電流無關(guān)，學(xué)生往往不能徹底地理解;而通過演示實(shí)驗(yàn)，分別改變線圈的形狀、線圈大小、相對位置及插入磁介質(zhì)的情況，觀察感生電流，能明顯看到感生電流的改變，使學(xué)生理解了互感系數(shù)這個(gè)物理量的屬性，并留下較深印象。

二、教師在演示實(shí)驗(yàn)探究過程中的作用

教師要利用演示實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計(jì)、演示過程及學(xué)生的參與程度等加以探索，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)知實(shí)驗(yàn)的物理本質(zhì)。

1.突出演示實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，引入重點(diǎn)知識

演示實(shí)驗(yàn)本身，無疑能使學(xué)生深刻地領(lǐng)會知識和技術(shù)，是培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)能力發(fā)展的有利途徑。但是，有的物理現(xiàn)象錯(cuò)綜復(fù)雜，相互交織;有的好比閃電，瞬間即逝;有的因果關(guān)系現(xiàn)象不明顯，只靠演示實(shí)驗(yàn)本身難以達(dá)到培養(yǎng)能力的目的。在演示教學(xué)中，如果學(xué)生只是看新鮮，求好奇，光看不想，演示實(shí)驗(yàn)就會只流于形式，這對學(xué)生能力的培養(yǎng)自然不利。因此，在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師重要的職責(zé)是把演示實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵問題，物理演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)觀點(diǎn)和思想方法向?qū)W生講清楚。

2.注重學(xué)生觀察能力、思維能力的培養(yǎng)和引導(dǎo)

引導(dǎo)觀察能力：有資料表明，人從外界所接受的信息，有90%是通過視覺通道輸入的，也就是說，人的大量知識是通過觀察獲得的。因此，要提高學(xué)生的各種能力，首先要提高觀察能力。在演示實(shí)驗(yàn)過程中，教師要著力引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程，分清主次，明確觀察目的與對象，善于透過一些表面現(xiàn)象或干擾因素，抓住物理現(xiàn)象的本質(zhì)，認(rèn)識現(xiàn)象的本質(zhì)和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，從而得出結(jié)論。尤其是對一些極快或極慢的動態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，如駐波實(shí)驗(yàn)、簡諧振動的觀察。在實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，及時(shí)預(yù)測后續(xù)的現(xiàn)象和結(jié)果，從而使學(xué)生的思維集中到實(shí)驗(yàn)過程中，充分感知、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

培養(yǎng)思維能力：通過引導(dǎo)觀察演示實(shí)驗(yàn)，可激發(fā)學(xué)生去思考實(shí)驗(yàn)發(fā)生的條件、原因及規(guī)律等。

演示實(shí)驗(yàn)的效果既直觀又有效，既鮮明生動又富有吸引力，既能使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，又能升華到理性認(rèn)識，既開拓了思路又培養(yǎng)了能力。

3.促使學(xué)生積極參與，使學(xué)生自覺發(fā)揮主動學(xué)習(xí)意識

傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，通常是教師演示，學(xué)生看，不同程度地限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實(shí)驗(yàn)中，要突出學(xué)生主體作用，其顯著標(biāo)志就是學(xué)生積極動腦、動手，感受、理解、參與知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，讓學(xué)生在參與中動手，在探索中動腦，培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力;要多角度地激勵(lì)，最大限度地釋放學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，如學(xué)生可以自主選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，創(chuàng)造發(fā)揮自己潛能的條件。

4.結(jié)合教學(xué)實(shí)際及所學(xué)專業(yè)，研究可行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會創(chuàng)新的樂趣，培育創(chuàng)新意識與潛能

目前，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)。為了解決這個(gè)問題，一方面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，同時(shí)在教學(xué)中引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就。另一方面，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己動手制作一些能夠演示物理學(xué)原理或現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置。此項(xiàng)活動可以分成兩類：一類是儀器的模擬制作，如自制角動量守恒演示儀、范德格拉夫起電機(jī)、法拉第起電機(jī);一類是自主設(shè)計(jì)制作創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)儀器，這類問題在課本上找不到現(xiàn)成的答案，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力起到很好的作用。

5.合理運(yùn)用多媒體，創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是任何教學(xué)手段都無法替代的，多媒體只是一個(gè)輔助手段，教師在利用多媒體演示物理現(xiàn)象和展現(xiàn)規(guī)律時(shí)要把握時(shí)機(jī)，要找準(zhǔn)切入點(diǎn)，要在學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)深入思考建立了自己認(rèn)為正確的物理圖景后，再展示多媒體課件，讓學(xué)生比較、檢驗(yàn)，使之實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化和順應(yīng)。如在波動實(shí)驗(yàn)中，可利用多媒體實(shí)驗(yàn)將某一時(shí)刻“定格”，觀察每一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動情況、大小和方向變化的全過程，安全逼真。學(xué)生直觀地看到，每一質(zhì)點(diǎn)并沒有“隨波逐流”，只在原來的位置上下做振動，從而理解波動不是質(zhì)點(diǎn)在傳播，而是波形的傳播，能量的傳播。

總之，物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)及探究，能展示生動而具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于建立物理概念、導(dǎo)出物理規(guī)律、幫助學(xué)生認(rèn)識事物的本質(zhì)以及學(xué)習(xí)和領(lǐng)悟蘊(yùn)涵于其中的科學(xué)思想方法都是至關(guān)重要的。對教師的教而言，不僅要以傳授物理學(xué)家已經(jīng)建立的物理知識為教學(xué)目的，還應(yīng)該把物理學(xué)家們探索和認(rèn)識物質(zhì)世界的科學(xué)思想和科學(xué)方法滲透在整個(gè)教學(xué)過程中，通過演示實(shí)驗(yàn)情景和探究，重現(xiàn)物理學(xué)家們探索物質(zhì)世界的科學(xué)研究過程，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)思想和物理學(xué)方法及提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的目的。

【參考文獻(xiàn)】

[1]東南大學(xué)等七所工科院校編.物理學(xué)（上、下冊）[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]（美）羅伯特·在埃里希.物理演示實(shí)驗(yàn)集錦[M].北京：首都師范大學(xué)出版社 ，2011.