仇子睿

摘 要：物理教學(xué)應(yīng)重視對(duì)學(xué)生的試驗(yàn)教學(xué)。但一直以來由于社會(huì)只認(rèn)可分?jǐn)?shù)，加之學(xué)校過多的強(qiáng)調(diào)課件以及交互性媒體的使用使得教師越來越淡化演示試驗(yàn)，忽視了它的重要性。本文就以往的教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)中存在的問題，就如何開展演示試驗(yàn)以適應(yīng)以人為本，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)談一談自己的看法。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn) 能力培養(yǎng) 學(xué)生參與 探索性 多媒體

一、問題的提出

（一）演示驗(yàn)的作用及現(xiàn)在演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，物理教學(xué)自然是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一種重要教學(xué)手段。演示實(shí)驗(yàn)之所以重要，因其不僅使學(xué)生直觀地形成物理概念、掌握物理物理規(guī)律，而且對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的增減起著直接的示范作用，更重要的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法、形成正確的自然觀。但是隨著多媒體應(yīng)用技術(shù)及電子白板的推廣，大量課件、仿真實(shí)驗(yàn)軟件走進(jìn)課堂，以至于物理教師上課不帶器材只帶U盤，教學(xué)中教師一邊播放，一邊講解；學(xué)生一邊觀看視頻，一邊聽講。這種設(shè)計(jì)好的情景，不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，實(shí)驗(yàn)過程中也就不會(huì)出現(xiàn)“意想不到”的情形。因而也就談不上有何“發(fā)現(xiàn)”。這種模式僅僅只能起到讓學(xué)生見過，有這樣的過程，學(xué)生也只能被動(dòng)地接受實(shí)驗(yàn)結(jié)論，幾乎不會(huì)有什么創(chuàng)新的火花出現(xiàn)。

（二）導(dǎo)致教師不喜歡做演示試驗(yàn)的原因

1.實(shí)驗(yàn)器材的問題

在配套的實(shí)驗(yàn)器材中配套設(shè)施不全；器材體積小。這就造成實(shí)驗(yàn)的可見度較低，尤其后排的同學(xué)根本無法看清。例如說明磁體周圍存在著磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)，如果直接用平面盒裝小磁針，因其底座是不透明的，面積又比較大，遮住了磁針，影響學(xué)生觀察。對(duì)于一些無法進(jìn)行演示的物理現(xiàn)象如一些機(jī)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、大型機(jī)械裝置和設(shè)備的工作過程，用模型來進(jìn)行講解。但模型無法替代演示實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘鎸?shí)地、直觀地再現(xiàn)物理現(xiàn)象，而模型則不能。例如在講解光的反射時(shí)，有的教師用模型來代替光的反射演示器，用紙板上畫好的線條來說明反射光線和入射光線的關(guān)系，推導(dǎo)出光的反射定律。這樣做教師不僅講得吃力，學(xué)生也難以信服。

2.教師的問題

教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)了以學(xué)科為本位，只注重學(xué)科知識(shí)的灌輸和最終考試的結(jié)果。這就導(dǎo)致在教學(xué)中許多教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)不夠重視。有的教師輕視課前演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作，結(jié)果造成演示失敗或出現(xiàn)意想不到的情況，例如：大氣壓強(qiáng)中的覆杯試驗(yàn)，如果課前做一下就不會(huì)注意到在杯中裝滿水，直接蓋好，容易使氣體進(jìn)入杯中而導(dǎo)致試驗(yàn)失敗。以致在課堂上手忙腳亂，且操作不規(guī)范，“強(qiáng)行”讓學(xué)生接受結(jié)論；有的教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)不注意語言的準(zhǔn)確表達(dá)，對(duì)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)儀器、形成概念、掌握定律生不良的影響；演示與講解脫節(jié)。這種作法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，把學(xué)生當(dāng)作被動(dòng)接收的“倉庫”，完全沒有發(fā)揮出演示實(shí)驗(yàn)的作用。使教師錯(cuò)誤認(rèn)為做不做試驗(yàn)都差不多。

3.實(shí)驗(yàn)本身的一些特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)本身的一些特點(diǎn)，不確定也導(dǎo)致教師不愿做演示試驗(yàn)，例如：空氣壓縮引火儀的實(shí)驗(yàn)，一般物理實(shí)驗(yàn)室都不具備存耗材制取儲(chǔ)的條件，每次都需請(qǐng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)幫忙，比較繁瑣，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng)，難重復(fù)，影響教學(xué)進(jìn)度，例如：熱學(xué)中水沸騰，晶體的溶化與凝固，一節(jié)課下來基本觀察完實(shí)驗(yàn)，40分鐘就過來，如果學(xué)生沒有觀察清楚要重復(fù)再做，基本上時(shí)間不允許，而相比多媒體和仿真實(shí)驗(yàn)要比實(shí)際操作方便較多，實(shí)驗(yàn)要環(huán)境因素影響較大，如今導(dǎo)致一些教師不愿做，例如演示電荷間相互作用，遇到陰雨天，即便再用烤箱烤干器材，實(shí)際操作中效果也不太好。

二、必須重新重視演示試驗(yàn)

（一）重視演示試驗(yàn)的意義

課堂演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。也是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，提高人才科學(xué)素質(zhì)的重要手段之一。近年來中考物理試卷對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查，不僅從學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)展到演示實(shí)驗(yàn)，而且已從簡(jiǎn)單的背誦實(shí)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)向考查對(duì)實(shí)驗(yàn)的思想、原理、方法的理解上，重在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合分析能力。但是實(shí)驗(yàn)題的得分率都不高，反映了目前在中學(xué)物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)。許多物理教師都不同地只重視理論的講授和解題能力的培養(yǎng)，而忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。不適當(dāng)?shù)貜?qiáng)調(diào)本學(xué)科的主干知識(shí)，占用了較多的教學(xué)時(shí)間，使得物理教學(xué)內(nèi)容不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法，提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮非智力因素的能動(dòng)作用，引導(dǎo)他們從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)，激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志，縮小與世界先進(jìn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差距，我們應(yīng)改革演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，直觀形象地為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)。

（二）演示實(shí)驗(yàn)中注意的問題

1.加強(qiáng)能力培養(yǎng)

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)。而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)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)方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國(guó)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(guó)中學(xué)生強(qiáng)。因此，在當(dāng)前我國(guó)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(duì)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，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，例如：用發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)中機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化等。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(shí)，引力等于斥力；增大球距時(shí)，引力大于斥力；縮小球距時(shí)，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

2.在演示實(shí)驗(yàn)中增加學(xué)生的參與

演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示，在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)，甚至在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生積極參與，讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，多次重復(fù)，加深印象，鞏固記憶。例如：在“內(nèi)能改變”一節(jié)的教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生下課喜歡把礦泉水瓶蓋檸緊，用手?jǐn)Q瓶身，擠壓瓶中空氣，再用手拔松瓶蓋，壓縮空氣，對(duì)瓶蓋做功，內(nèi)能減小，使瓶中出現(xiàn)大量“白氣”冒出，效果比較明顯，器材簡(jiǎn)單，操作不繁瑣。把他引入課堂，由學(xué)生自己分析瓶蓋的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為什么會(huì)發(fā)生變化，知道是壓縮空氣對(duì)瓶蓋做功；再觀察瓶蓋被推出是瓶?jī)?nèi)氣體有什么變化，學(xué)生自己討論瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)‘白霧的原因，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)、準(zhǔn)確地進(jìn)行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對(duì)比、總結(jié)最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述，并解釋所觀察到的現(xiàn)象最后結(jié)論得出自然是水到渠成。可見，演示實(shí)驗(yàn)在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的機(jī)會(huì)，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解和掌握物理概念和規(guī)律同時(shí)可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。

3.進(jìn)一步挖掘使實(shí)驗(yàn)更具有探索性實(shí)驗(yàn)

探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用。正如愛因斯坦所說：“對(duì)真理的探索比占有更加寶貴”。近年來教材編寫很注重探究性實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)了大量實(shí)驗(yàn)探究，大有一種除了探究實(shí)驗(yàn)才稱得上有探索性，其它實(shí)驗(yàn)就做不到具有探索性，其實(shí)教師只要用心在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，只要要盡量再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，多讓學(xué)生想想：“為什么要這樣做？”“換種方法行不行？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路也可以使實(shí)驗(yàn)具有探索性例如，筆者使用的9年級(jí)14章第三節(jié)連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。對(duì)于串聯(lián)并聯(lián)的教學(xué)比較直接“圖14-18，圖14-19是最常見的兩種連接方式，仔細(xì)觀察比較一下，它們各有什么特點(diǎn)？請(qǐng)分別畫出它們的電路圖？”在實(shí)際教學(xué)中筆者是采用以下下設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)。

①復(fù)習(xí)連接簡(jiǎn)單電路并畫上電路圖。

②由實(shí)際電路中用電器并不總是一個(gè)，請(qǐng)?jiān)冖匐娐分性偌右恢粺襞菔归_關(guān)閉合兩只燈同時(shí)亮，開關(guān)斷開兩燈同時(shí)滅。

③學(xué)生連接后，請(qǐng)一位同學(xué)上臺(tái)展示所連電路是否符合要求，提問是否有同學(xué)連的與這位同學(xué)不一們的上臺(tái)展示，并說出不一樣的地方。

④請(qǐng)同學(xué)自己判斷自己所連電路和以上哪位同學(xué)所連電路屬于一類，并畫出電路圖。

⑤把自己組連接電路改連為另一種電路進(jìn)行比較并說明自己更喜歡哪一種并說出理由。

⑥在⑤總結(jié)的基層，加入多只開關(guān)嘗試，交流總結(jié)完善串并聯(lián)電路特點(diǎn)。

這種教法的優(yōu)點(diǎn)是：①學(xué)生在教師啟發(fā)引導(dǎo)下，通過自己動(dòng)腦設(shè)計(jì)的。所以在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)怎樣做，觀察什么現(xiàn)象，說明什么問題，教師不必多講，學(xué)生自然明了。這樣學(xué)生參與意識(shí)強(qiáng)，興趣高，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。②在整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生在教師的啟發(fā)下不斷進(jìn)行分析、思考、比較、綜合、歸納，使自己的認(rèn)識(shí)不斷得到深化和提高。這樣使學(xué)生既獲得了知識(shí)，又學(xué)會(huì)了研究物理問題的方法。。讓學(xué)生由學(xué)知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律，對(duì)知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

4.合理運(yùn)用多媒體，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

利用常用儀器、教具進(jìn)行演示是一種最基本的手段，而利用多媒體教學(xué)，是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，是教學(xué)改革的重要組成部分。因?yàn)槎嗝襟w教學(xué)是指在教學(xué)過程中運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的觀察和方法，組織多媒體信息，形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化，使學(xué)生真正體會(huì)到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生觀察及分析問題的能力。如應(yīng)用多媒體展示課堂實(shí)驗(yàn)無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，從而突破時(shí)間以及空間的束縛，進(jìn)行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場(chǎng)景，將物理過程生動(dòng)形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前，使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng)，理解透徹。例如，對(duì)于“利用電流流向法”分析電路中個(gè)元件的關(guān)系和各表的測(cè)量對(duì)象，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)的動(dòng)畫功能，展現(xiàn)了電流的路徑，各支路的路徑一目了然，各元件的位置關(guān)系清晰，整個(gè)過程形象，清晰、有趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持精力高度集中，思維高度活躍，求知欲高度旺盛的狀態(tài)。講述滑輪時(shí)，教師演示“外力拉動(dòng)繩的距離為重物升高距離的兩倍”這一重要結(jié)論，往往因?yàn)榭潭龋梢姸忍?，學(xué)生觀察十分困難，后面的同學(xué)甚至根本無法觀察。這時(shí)只需把刻度尺制成透明的投影教具，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)投影出來，就能很好地解決這一困難。像刻度尺、溫度計(jì)、彈簧秤、電流計(jì)等的刻度，可見度太小，將其制成投影教具就能放大；觀察磁力線現(xiàn)象時(shí)，由于時(shí)空限制是不便讓學(xué)生觀察（不能豎直放置）的，如果制成投影教具就能解決這些問題。如把玻板放在投影儀載物玻璃上，鐵屑擺在玻板上的圖線就能清晰地投影在銀幕上，就很容易觀察了。利用多媒體進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但為教和學(xué)增添了信息的傳輸和接收通道，而且為教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的情境，師生們置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”認(rèn)“物”，這對(duì)物理的各種題型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著積極的意義，對(duì)提高物理課的素質(zhì)教育教學(xué)有著廣泛的前景。

總之物理課堂演示實(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(gè)方面的基本實(shí)驗(yàn)要素：一是儀器使用的一般知識(shí)；二是測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識(shí)，其中特別是圖線處理數(shù)據(jù)中，區(qū)分已知規(guī)律與未知規(guī)律的不同方法；三是間接測(cè)量的基本知識(shí)，要從測(cè)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(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)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、全方面地讓中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個(gè)新的水平。

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