物理教育家朱正元曾經說過:“對于物理概念、物理規律等一些理論的東西,往往是千言萬語說不清,一看實驗便分明?!边@句話道出了實驗在物理教學中的重要作用。我們對此要有充分的認識,認真做好演示實驗。
一、演示實驗在物理教學中的作用
1 提供建立表象的感性材料
初中學生思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段,其中形象思維仍起重要作用,抽象思維正在發展。在很大程度上,學生仍習慣于靠經驗材料判斷分析事物,不善于從理論上進行推導。心理學研究表明:人們認識事物存在著知覺優先的傾向。這就要求教師必須給學生提供足夠的感性材料和活動機會。
演示實驗是連接認識主體和認識客體的紐帶。物理概念和規律的形成離不開表象作基礎,而建立表象的感性材料的獲得,在很大程度上依賴于物理實驗。
有些物理概念和規律,學生在生活中很少感知,那么在認識主體和客體間就缺少必要的中介,而實驗就可以作為中介。例如,在講電和磁的關系時,只有做好實驗,學生才能發現、理解電生磁、磁生電、磁場對電流有作用等物理現象。如果沒有實驗,學生就難以想象、理解電和磁之間的這種本質聯系。
2 激發學生學習物理的興趣
初中生的一個心理特點是好奇心強,喜歡探索自然的奧妙,興趣廣泛、強烈,但缺乏深度和穩定性。在教學中不失時機地進行實驗可以有效地激發學生的好奇心,培養其探索自然的興趣乃至上升為獻身科學的精神。
例如,把一枚縫衣針放在水面上,它能像麥桿似的浮著嗎?在水面上放一小張能吸水的紙,在紙上輕輕平放一枚細一點的抹過豬油的縫衣針。等這張紙完全濕透后,輕輕按下紙的四個角,使紙慢慢沉入水中,這時縫衣針就能漂浮在水面上。又如,找一塊棉布條,用水淋濕,在其中間部分滴上酒精,然后用手拿著布條的兩端,把布條張開,用蠟燭的火焰燒有酒精的部分,:在棉布條正對火焰的上方升起了火焰,好像火焰穿過了布條。拿下布條一看,布條并沒有燒焦。這些有趣的實驗,使整堂課學生精力旺盛,注意力集中。正如愛因斯坦所說:興趣是最好的老師。
3 讓學生獲得正確的認識,培養能力
學生頭腦積累的一些感性材料、生活經驗,有些是模糊的、不穩定的,甚至是錯誤的。教師在教學中進行生動的演示,突出事物的本質部分,使模糊的得以鮮明,對錯誤的加以改正。例如,學生根據自己的生活經驗對運動和力有些模糊的認識,在教學中就要做好斜面小車實驗,分析實驗,推出牛頓第一定律,使學生正確理解運動和力的關系。
二、認真做好物理演示實驗
1 讓學生明確實驗目的,以確保實驗取得成效。比如,講“電阻”這一節,首先指出通過實驗要了解的問題是“電阻的大小與哪些因素有關”。然后讓學生提出猜想,引導學生在各種猜想中選擇材料、長度、橫截面積等因素來進行實驗驗證。在實驗中又進一步啟發學生懂得“控制變量”的必要,明白如何確定電阻大小與哪個因素有關,使整個實驗目的性明確,環環緊扣,步步深入,使學生有很強的感性認識和清晰的認知思路,學會研究物理問題的方法。
2 實驗中要注意引發學生對問題的思考。演示時,實驗觀察往往會讓學生感到新鮮,他們只注意到一些表面的東西。例如,使用手搖發電機做演示實驗時,小彩燈一閃一閃地形成了美麗的圖案,演示滑動變阻器作用時,燈泡逐漸變亮或變暗,運用演示實驗引發問題,這是啟發思維的起點,例如提出“為什么會有這種現象?怎樣才能產生?條件是什么?怎樣才能做得更好?”等問題,讓學生在不斷的思索、探討、研究中,逐步掌握物理知識,理解物理規律。同時在設計、演示實驗時要注意突出一些反映事物本質的現象,避免學生被一些非本質的東西吸引而分散注意力,即實驗要有啟發性。
3 改進演示實驗,提高實驗效果。為了促進學生對問題的理解,可對課本的實驗裝置進行改造。如“研究浮力產生原因”的實驗,可以用一個塑料礦泉水瓶(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑)剪去底部后倒立,把一個乒乓球放人瓶內,從上面倒入水,讓學生觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,這是因為水對乒乓球只有向下的壓力;用手堵住瓶口不讓水流出,可觀察到乒乓球浮起,這是因為水對乒乓球向上的壓力大于向下的壓力。因為演示是要讓學生觀察的,所用的實驗裝置應盡量能讓學生清楚地觀察到實驗現象。一些實驗可就地取材,利用日常生活材料、生活現象進行實驗、演示。例如,自制水果電池,在講授“光的色散”的現象時,引導學生觀察彩虹,還可借助其他方法得到人工彩虹,滿足學生隨時觀察的需要。這樣的實驗不但能讓學生覺得物理有趣,而且還可加深學生對所學知識的理解。
4 創造條件,培養學生的實驗能力。學生對物理實驗很感興趣,尤其喜歡親自動手實驗,根據這一特點,可以把一些易操作的演示實驗改為教師邊講學生邊實驗,還可以將一些演示實驗改為教師指導下的探索性和驗證性實驗,以培養學生掌握獲取知識的方法,激發學生的創新欲望和培養他們的創新能力。
在進行演示實驗時,教師對待實驗的嚴謹作風和科學態度會對學生實驗素養的培養起到潛移默化的作用,這也是我們不可忽視的。
責編 王學軍