物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

        我國(guó)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)較差，物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的生要手段。同時(shí)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，它不但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)，而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引領(lǐng)學(xué)生思考、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力。如何提高高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)以適應(yīng)素質(zhì)教育改革對(duì)人才的需要值得思考。
        一、教師在思想上一定要重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué) 
        中學(xué)生的思維方式主要還是形象思維，而物理學(xué)在很多時(shí)候顯得很抽象。學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏化抽象為形象的載體——恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)。這里面有客觀原因是很多學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件不行，也有主觀原因，就是一些老師怕麻煩，不重視演示實(shí)驗(yàn)，其實(shí)很多演示實(shí)驗(yàn)只用我們身邊的素材就能達(dá)到很好的效果。在這方面，世界上許多發(fā)達(dá)國(guó)家重視演示實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒：他們認(rèn)為：“沒有演示實(shí)驗(yàn)的課，不算是一堂成功的課”。美國(guó)物理教師普遍都很重視演示實(shí)驗(yàn)。在他們上的每一節(jié)課中至少要做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。而且這些實(shí)驗(yàn)很多都是他們自己設(shè)計(jì)，所用器材都是他們自己動(dòng)手制作的。可見，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：用看立體電影的眼鏡演示光的偏振，用示波器演示調(diào)諧電路的電諧振等。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。例如將同學(xué)們分為兩排相向站立利用有序的下蹲起立演示波的傳播。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，為素質(zhì)教育及學(xué)生素質(zhì)提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
        二、在演示實(shí)驗(yàn)中增加直觀性和學(xué)生的體驗(yàn)性
        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)時(shí)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定不僅要與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系還要與學(xué)生生活實(shí)際相聯(lián)系；實(shí)驗(yàn)器材的選取時(shí)應(yīng)注重選擇便于觀察的器材，若實(shí)驗(yàn)室的器材不能滿足要求應(yīng)由教師發(fā)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手自制器材、甚至有的抽象的物理現(xiàn)象可以用多媒體演示；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“平拋運(yùn)動(dòng)”一節(jié)的教學(xué)中，讓每?jī)晌粚W(xué)生一組用一套實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生觀察平拋小球與水平勻速運(yùn)動(dòng)的小球及同高度自由落體運(yùn)動(dòng)小球的的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，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)出平拋運(yùn)動(dòng)水平方向及豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，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，從而順理成章地得出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。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。        三、在演示實(shí)驗(yàn)中增加趣味性
        興趣作為主體的一種內(nèi)驅(qū)力，直接導(dǎo)致學(xué)生主動(dòng)地去關(guān)注實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)。例如用鐵屑模擬磁感線；用不倒翁研究物體的穩(wěn)定性；用多個(gè)音叉演示共振等。用此種實(shí)驗(yàn)方法對(duì)學(xué)生的吸引力更大，學(xué)生不僅能表現(xiàn)出濃厚的探究興趣，而且印象很深，很長(zhǎng)時(shí)間都忘不了。
        四、演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)簡(jiǎn)易
        限于中學(xué)生的理論水平和操作技能，演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在能達(dá)到目標(biāo)的前提下要盡可能用較少的儀器，儀器要盡可能簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)原理盡可能在中學(xué)范圍以內(nèi)。首先就地取材，用簡(jiǎn)單的器材做實(shí)驗(yàn)容易使學(xué)生感到物理就在身邊，研究物理并不神秘，因此老師可以用易拉罐、可樂瓶、膠帶、飲料吸管等生活中常見的物品來做物理演示實(shí)驗(yàn)，如虹吸現(xiàn)象。長(zhǎng)久下去，學(xué)生對(duì)周圍生活的關(guān)注意識(shí)就會(huì)增強(qiáng)。其次采用簡(jiǎn)單的器材還容易突出實(shí)驗(yàn)的物理原理，而不為器材復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所干擾，因此能獲得更好的效果。麥克斯韋在評(píng)價(jià)簡(jiǎn)單儀器時(shí)曾經(jīng)說過：“這些實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與復(fù)雜程度成反比，學(xué)生用自制的儀器雖然經(jīng)常出毛病，卻會(huì)比用需仔細(xì)調(diào)整的復(fù)雜儀器學(xué)到更多的東西，仔細(xì)調(diào)整的儀器學(xué)生易于依賴，而不敢拆成零件�！� 
        五、演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)變“廣播式”的教學(xué)模式為“探究式”實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?
        無論是演示實(shí)驗(yàn)還是分組實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是老師介紹實(shí)驗(yàn)的原理、器材、步驟、要觀察的現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)、要得出什么結(jié)論、產(chǎn)生誤差的原因等等，這種方式對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索物理規(guī)律的能力，而探索性實(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�及解決實(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”。 
        因此，在教學(xué)中可盡量再現(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？”“有沒有更好的方法？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。例如在“牛頓第二定律”一節(jié)的教學(xué)中，其研究方法：邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)。如：１.提問怎樣消除摩擦力對(duì)合力的影響；怎樣測(cè)量加速度；怎樣測(cè)質(zhì)量；怎樣測(cè)合力。２.首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，然后，教師再演示課本上的實(shí)驗(yàn)，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)生觀察實(shí)驗(yàn)過程，注意發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象引起變化的原因和條件以及在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象。３.探索知識(shí)：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。４.歸納總結(jié)：師生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。這樣，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探研兩種方法自我進(jìn)行推證，在推證過程中學(xué)生就自然而然地對(duì)核定的研究對(duì)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(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。
        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)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。

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