物理學是一門以實驗為基礎的學科,其概念、規律都是在實驗的基礎上總結概括出來的。物理教學的目的就是讓學生真正理解和把握物理規律,培養學生的創造思維能力和實踐能力。如何培養學生的這些能力,激發學生學習物理的積極性呢?最有效的辦法是把教學內容與物理實驗結合起來,而演示實驗最能反映這種結合,因此演示實驗是物理教學中非常重要的教學手段。
一、演示實驗在物理教學中的重要作用
1. 創設問題情境,激發學生的學習興趣。演示實驗生動有趣,極易形成懸念,因此,它在創設問題情境、激發學生的學習興趣、增強學生學習的積極性并引導學生追根求源探索知識等方面發揮著極其重要的作用。例如,在講“角動量守恒定律”時,可以利用角動量守恒演示儀先把角動量守恒的現象演示出來,讓學生先有一個感性的認識,并讓學生思考為什么會有這種現象;也可以讓學生觀察飛機模型,讓他們思考為什么飛機上都裝有一個尾槳,起的作用是什么?沒有它會怎樣?讓學生帶著問題去聽課,以此來激發學生的學習興趣,加深學生對所學知識的理解和鞏固。
2. 把抽象的概念和規律形象化。物理中概念、規律眾多,且抽象,難以理解。在教學中引入一些直觀、易理解的演示實驗,既可以幫助學生理解知識,又可以豐富教學內容。例如,在講“分子間作用力”時,可在兩只乒乓球之間夾上一段彈簧,球的外側套上橡皮筋,于是便可演示如下幾種力的變化:平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣形象、直觀、生動,學生不僅鞏固加深了對知識的理解,還培養了他們學習物理的興趣,拓寬了學生視野,豐富了學生的想象。
二、如何有效地開展演示實驗
1. 積極引導學生參與,培養學生解決實際問題的能力。教與學是一個互動的過程,教師在運用演示實驗建立生動、直觀的物理圖像的同時,更要給學生創造條件,盡量讓學生親自參與操作,讓他們在操作過程中完成改進、創新等實踐活動。如在熱學演示實驗中演示制冷機時,學生通過親自操作不僅可以清楚地了解冰箱、空調的工作原理,看到工作流程,更能知道運行過程中產生故障的原因,進而尋找排除故障的方法,從而提高實踐能力和解決實際問題的能力。
2. 充分利用現代教育手段,優化演示實驗。隨著科技的迅猛發展,越來越多的現代教學手段走進了課堂,尤其是多媒體輔助教學手段已經受到很多師生的青睞,它不僅可以提高教學效率,還可以利用其強大功能演示和模擬一些傳統教學儀器無法實現的實驗。例如,在講多普勒效應時,雖說在現實生活中存在許多多普勒效應,但要真正在課堂上模擬演示卻比較困難,這時就可以利用多媒體播放一段實際生活中多普勒效應的錄像,這樣操作起來既方便,又大大地節省了時間,給了學生一個非常生動的感性認識。再比如,可以利用多媒體展示實驗無法演示的微觀的、細微的物理過程,從而突破時間和空間的束縛,將物理過程生動形象地展現在學生眼前,使學生的認識得到加強。
三、演示實驗中需要注意的問題
1. 課前準備要充分。演示實驗作為一種教學手段,是教師備課的重要內容,需要教師認真研究和準備。有的教師輕視演示實驗的準備工作,造成演示失敗或出現意想不到的情況,以致在課堂上手忙腳亂,強行讓學生接受結論,教學效果很不理想。所以課前準備一定要充分,包括實驗儀器和材料的準備、實驗操作的過程和演示時間的掌握等。
2. 操作要規范。操作要規范是指教師在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確。例如,在使用托盤天平時,取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手;電路的連接應先接線路后接電源,拆卸時先斷電源、后拆線路等。教師的一舉一動都會給學生留下深刻的印象,起到潛移默化的作用。教師的規范操作,不僅是實驗成功的前提,更是使學生養成良好實驗習慣的基礎。
3.演示過程要清晰。完整地給學生呈現演示實驗過程也很重要。不要讓學生有支離破碎的感覺,那將大大影響學生對知識的接受。
總之,把演示實驗與物理教學緊密結合起來,不但能加深學生對知識的理解、激發學生強烈的科學實踐欲望,還可以培養學生勇于進行科學探索和敢于改進前人科學實驗方案的創新意識,進而提高學生應用知識解決實際問題的能力,增強適應社會發展的綜合能力。◆(作者單位:中國人民解放軍軍事交通學院基礎部)
□責任編輯:周瑜芽