新課程實(shí)施以來(lái),在課程教學(xué)這一方面強(qiáng)調(diào)最多的是探究。而對(duì)物理教學(xué)而言,實(shí)驗(yàn)是探究的主要手段。其中課堂演示實(shí)驗(yàn)又是最常操作的,所以要很好地貫徹探究這一新理念,就物理課堂教學(xué)而言,做好演示實(shí)驗(yàn)就顯得尤為重要。本文從三個(gè)方面談?wù)勓菔緦?shí)驗(yàn)在物理課堂教學(xué)中的作用。
一、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力,創(chuàng)設(shè)更好的物理教學(xué)情境
學(xué)生的學(xué)習(xí)從觀察開(kāi)始。觀察是一種有目的、有計(jì)劃、有思維參與的高級(jí)形態(tài)的知覺(jué)。一切觀察都含有兩個(gè)要素:知覺(jué)因素和演示因素。學(xué)生在教師指導(dǎo)下,去觀察由演示實(shí)驗(yàn)所表現(xiàn)出來(lái)的各種物理現(xiàn)象時(shí),不僅要用感官去感知,還要用大腦去思考。因此,觀察的過(guò)程,既是知覺(jué)過(guò)程,又是思維過(guò)程。
觀察是學(xué)生認(rèn)識(shí)事物的開(kāi)始和源泉,觀察中獲得豐富的感性材料為學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。例如“自由落體的運(yùn)動(dòng)”的教學(xué):
演示實(shí)驗(yàn)1:教師手上拿一張白紙,一塊石頭,明顯地,石頭的質(zhì)量比白紙的質(zhì)量大,當(dāng)老師把它們舉到同一高度,同時(shí)放開(kāi)手時(shí),請(qǐng)大家觀察,哪個(gè)先著地。
學(xué)生觀察,是石頭先著地,為什么是石頭先著地呢?(學(xué)生短暫的討論)
有些同學(xué)說(shuō):因?yàn)槭^的質(zhì)量比較大,所以先著地。換句話說(shuō),就是物體的質(zhì)量越大,下降就越快。是不是這樣?(學(xué)生回答:是)
演示實(shí)驗(yàn)2:拿兩張一樣的相對(duì)小的白紙1、2,還有一張大而厚的紙3。
第一步:老師把白紙1和紙3舉在同一高度,同時(shí)讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個(gè)先著地。
第二步:把白紙1弄成紙團(tuán),并將紙團(tuán)與紙3舉在同一高度,同時(shí)讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個(gè)先著地。
第三步:把弄成紙團(tuán)的白紙1與白紙2舉在同一高度,同時(shí)讓它們下降,讓學(xué)生觀察哪個(gè)先著地。
學(xué)生從觀察中易得到結(jié)論:
第一步:重物下降得快;
第二步:輕物下降得快;
第三步:同重物體也有快慢;
結(jié)論:物體下落過(guò)程的運(yùn)動(dòng)情況與物體質(zhì)量無(wú)關(guān)
大家再仔細(xì)分析一下,實(shí)驗(yàn)1,2結(jié)論不一致的原因在哪里?
(學(xué)生:他沒(méi)有考慮空氣阻力的影響)
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:將羽毛和金屬片放入玻璃管中,將玻璃管中的空氣抽去,讓它們同時(shí)下落,觀察到的現(xiàn)象是金屬片與羽毛下落快慢相同。
得出概念:物體僅在重力作用下,從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際表演,能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。通過(guò)對(duì)教師的實(shí)際表演所觀察到的現(xiàn)象和過(guò)程,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了學(xué)習(xí)自由落體概念的物理情境,學(xué)生置身于這一情境,進(jìn)而去思維、分析,能夠更好地掌握新知識(shí)。
二、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
物理教學(xué)中,教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,并把這種外部的誘因作用于學(xué)生,產(chǎn)生學(xué)生內(nèi)部的需要,從而引向具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)。所以,在設(shè)計(jì)演示教學(xué)中,要沿“需要產(chǎn)生興趣,理論強(qiáng)化興趣,運(yùn)用升華興趣”的層次,把激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣貫穿于教學(xué)的全過(guò)程。
例如在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí),教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):把一只雞蛋放在塑料片上,當(dāng)扳動(dòng)彈簧片打擊塑料片時(shí),你們猜,雞蛋會(huì)被打飛嗎?提出問(wèn)題給學(xué)生猜想后再演示。雞蛋安然無(wú)恙落在槽中,學(xué)生會(huì)由驚奇而探究。在學(xué)習(xí)動(dòng)量定理時(shí),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):把一只雞蛋高高舉起再丟下來(lái),雞蛋會(huì)被打碎嗎?學(xué)生肯定認(rèn)為會(huì)被打碎,演示后,不但沒(méi)有破,而且跳起老高。為什么?原來(lái)地上鋪上了一層泡沫塑料。為什么鋪上泡沫塑料,雞蛋就不會(huì)被打碎呢?其中蘊(yùn)含怎樣的物理道理呢?于是他們就帶著這個(gè)問(wèn)題饒有興致地學(xué)習(xí)新的知識(shí)。這些實(shí)驗(yàn)展示的現(xiàn)象奇特、驚險(xiǎn)、出乎意料,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
物理教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)展示了許多有趣、生動(dòng)、新穎、驚奇的物理現(xiàn)象。教師在演示中要巧妙地設(shè)問(wèn),進(jìn)一步激發(fā)思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。
三、演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芙探o學(xué)生物理研究的方法,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度
物理教學(xué)中,教師長(zhǎng)期地、適時(shí)地運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)這種手段,有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行演示,讓學(xué)生知道觀察,思考問(wèn)題,使學(xué)生從中體驗(yàn)到物理學(xué)研究的基本方法是觀察和實(shí)驗(yàn),明白觀察、實(shí)驗(yàn)的重要作用,懂得有目的地進(jìn)行觀察,最終掌握觀察和實(shí)驗(yàn)的方法。
感知的東西,不一定能夠理解它。而只有真正理解,才能更好地感知和運(yùn)用。在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師必須幫助和指導(dǎo)學(xué)生對(duì)所獲得的感知材料加以分析,排除次要因素,將所觀察動(dòng)的現(xiàn)象和本質(zhì)聯(lián)系起來(lái),建立理想模型和動(dòng)態(tài)的物理圖景。再用物理圖景來(lái)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行概括、分析、歸納,從而得出物理規(guī)律。
物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)蘊(yùn)藏著豐富的唯物辯證法思想。在物理實(shí)驗(yàn)中教師要給學(xué)生闡明其中包含的辯證關(guān)系,用辯證的觀點(diǎn)指導(dǎo)觀察和分析問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)還要求師生實(shí)事求是,忠于數(shù)據(jù),避免主觀武斷或拼湊結(jié)論的現(xiàn)象。總之,正確運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生逐步養(yǎng)成一切從實(shí)際出發(fā)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
總之,演示實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí),深刻地理解概念和規(guī)律,還可以使學(xué)生的分析、綜合等邏輯能力得到培養(yǎng),同時(shí)了解掌握物理學(xué)研究和學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)方法。演示實(shí)驗(yàn)的新穎性、啟發(fā)性、知識(shí)性、可操作性等對(duì)學(xué)生具有相當(dāng)大的吸引力,可以集中學(xué)生的注意力,使教學(xué)過(guò)程活潑、生動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以,要更好地貫徹新課程要求下的探究思想,使學(xué)生學(xué)好物理,最關(guān)鍵的是做好演示實(shí)驗(yàn)。