王家樂
物理教學中演示實驗具有形象、真實、生動有趣的特點,能為學生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景,使學生身臨其境感受更深。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高幾倍?!鞍俾劜蝗缫灰姡倏床蝗缫蛔觥闭f的就是這個道理。可見實驗在物理教學中重中之重。因此,作為一名物理教師,首要任務就是盡一切可能,在物理課堂上為學生展現出豐富多彩的物理現象和活生生的物理情景,進行演示時不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以使“教師導,學生演”,即邊學邊實驗。那么,在教學過程中,如何讓演示實驗發(fā)揮出更大的作用,我覺得應從以下幾個方面入手。
一、重視演示實驗教學,加強能力培養(yǎng)
當前,教育改革的步伐在不斷加大,學生普遍感到物理“難學”,其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。而一些經濟發(fā)達的國家,他們非常重視物理實驗教學和研究問題的方法,他們的學生在實驗方面得到的訓練和能力培養(yǎng)比我國的學生多得多,他們學生的實驗心理素質比我國中學生強。因此,目前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中,我們對物理實驗教學,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生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結合教學實際,研究解決的方法,努力開發(fā)一些直觀的演示,在實驗教學中,可在規(guī)定的實驗中,適當增加相關演示項目,使教學內容更加豐富,使學生的眼界更加開闊。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)學生對物理的學習興趣,拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
二、制定合理的演示實驗探究方案
現在我們使用的教科版教材與傳統教材相比,顯著特點在于注重了學生的主觀能動性。就物理實驗教學而言,它要求每一位學生都經歷設計實驗方案的全過程,再也不受教師擬成條理性的目標計劃的約束,學生的思維是靈活的,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驗是否準確,器材是否普及,操作是否簡便等因素。發(fā)動學生對這些因素進行具體分析,根據不同的學習條件組成不同的實驗探究方案。如研究“動能的大小與什么因素有關時”:①邊學邊做實驗,首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗,使學生從實驗中初步認識物體的動能與物體的質量及它運動的速度的關系。然后,再采用“控制變量法”演示實驗,實驗過程中規(guī)范操作,這樣,不僅使學生掌握科學的實驗方法,而且讓學生在觀察實驗的過程中,注意去發(fā)現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象,使學生對動能與質量和速度的關系獲得感知。②探索知識:指導學生對問題進行具體研究,處理實驗數據、列表甚至于用圖像來直觀的表示。③歸納總結:教師可以叫學生先針對實驗情況闡述一下觀點,然后共同分析、歸納、?總結出物體的動能與它的質量和速度的關系。這樣,讓學生用實驗探索和理論探究兩種方法自我進行推斷,在推斷過程中學生就會對研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學生由學知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律,對知識學得更扎實更牢固,同時使學生受到科學方法的熏陶。
三、教給學生演示實驗的觀察方法
“授人以魚”不如“授人以漁”。讓學生掌握方法永遠比記住結果要好得多。在物理演示實驗教學中,有兩種常用的觀察法應使學生掌握。一是系統觀察法。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驗的觀察就是這樣。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象或過程起支配作用的有效方法。例如在進行馬德堡半球演示時,先讓兩個“大力士”同學來拉,不能將兩個半球拉開,在同學們哈哈大笑過程之后,提醒學生現在打開馬德堡半球的活塞,讓空氣進入半球中,再讓兩個力氣最小的學生來拉,卻很輕松地將兩個半球分開了,在同學們驚異的眼神中,引導學生兩相對比,說明大氣壓強不僅存在,而且還很大,全體學生通過對此都會留下深刻的印象。另外,歸納觀察法、驗證觀察法和綜合觀察法也是演示實驗中常用的觀察方法。
四、演示實驗和分組實驗有機的結合起來
在教學中培養(yǎng)學生的觀察能力,主要是通過演示實驗和分組實驗。此外,物理學研究對象的廣泛性,使得教師可以在日常生活、生產活動中找到許許多多可供觀察的實例,但如果不加以引導,學學往往會忽略,或者根本就不能將物理概念和對應的生活中的事例結合起來,因此引導學生去觀察和思考變得十分重要??梢栽谖锢碚n后布置學生在生活中找到與此物理知識相對應的現象或例子,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踐對應起來的要充分的肯定,這樣學生榮譽感增強,積極性提高。由于這種觀察活動的對象是學生日常生活中常見的物理現象,并且由學生本人相對獨立地進行觀察,這不僅有利于培養(yǎng)學生觀察的積極性、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,課堂演示實驗要與學生的分組實驗有機地結合起來,努力培養(yǎng)學生的下面幾個方面的基本實驗要素:一是儀器使用的一般知識;二是測量誤差與數據處理的知識,其中特別是圖像處理數據中,區(qū)分已知數據與未知數據的不同方法;三是間接測量的基本知識,要從測量出發(fā)理解實驗裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數據的記錄與處理;四是驗證性實驗的驗證思想,特別是要懂得將理論結論與實驗結論比較的思想。同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練,多角度、全方面地讓初中物理實驗教學提高到一個新的水平。
總之,物理這一門科學,加強物理的實驗教學,不僅為學生提供豐富的感性認識,生活素材,讓學生理解和掌握書本知識,為學生能力培養(yǎng)創(chuàng)造條件,更重要的是培養(yǎng)了學生的科學素質和科學興趣,也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。讓學生學會學習、開發(fā)智力、提高素質,增強了適應社會的能力。