驗是物理教學的靈魂和基礎。物理教學中只講理論是枯燥無味而難于理解的,如果利用演示實驗教學,將有利于學生從實驗中去感受理論得出的原因,加深學生對知識的興趣和印象。在物理教學中,運用實驗的目的在于給學生學習物理創造一個基本環境,使學生主動獲取知識,發展能力,促進科學品質和世界觀的形成。演示小實驗,是培養學生的觀察能力、思維能力的有效手段,對整個課堂教學效果的提升有很大的幫助。
一、演示小實驗能培養學生的學習興趣,激發學生的求知欲望
演示實驗具有真實、形象、生動等特點,超出學生預期的實驗現象容易喚起他們的好奇心,對中學生有很強的吸引力,容易激發學生的學習興趣,使他們從內心產生濃厚的求知欲望,而不是僅停留在所觀察的物理現象的表面。
一旦學生對物理學習有了興趣,學習便變得積極且主動,教學的效果就能達以升華。在物理課堂教學初教師可以通過演示小實驗為學生展現出直觀生動的學習情景,極大限度地吸引學生的注意,激發學生的求知欲和興趣。學生在觀察的基礎上,很自然會產生一種自已操作并探究的欲望,為課堂探究的開展提供了條件,可以提高學生對探索知識和規律的興趣,進而上升為學生的認知興趣。當學生對物理產生濃厚興趣的時候,學習起來便會感到輕松愉快,同時,他們的學習欲望越強烈就越有利于形成正確的、主動的學習方法,學好物理的信心就會越來越強。
二、演示小實驗能給學生提供一個直觀的、符合認知規律的物理情境
在物理學習過程中,要形成對物理規律、概念理性的認識,首先就要有一定的感性認識為基礎。這種感性認識除了來源于學生的生活環境,更多的來源于實驗所提供的物理情景。生活中的經驗作為學生的原有認識對物理概念的建立不一定都是起到正作用的,而運用實驗則能為學生可提供經過精心選擇的、簡化和純化的素材,它能夠使學生對物理事實獲得直觀、簡明、具體的認識。
在演示實驗所創設的物理情境中,學生在教師啟發下,通過自己的觀察可以獲得最典型的感性認識,思維組織后能建立概念,形成規律,完成理論知識和實踐相結合,將課堂所學內化為自己的知識和技能。更重要的是在觀察實驗現象后,學生能生成一定的物理問題,教師只要組織得當,可以逐步激發學生探索物理知識的主體意識,在新問題的探究和解決中掌握學習方法,強化探究能力。
三、讓學生參與實驗的演示效果更佳
單純的教師演示實驗的效果會使得實驗現象的可見度低下,有些細小的演示實驗可以借助于學生手邊的工具,這樣就可以讓學生也參與到小實驗中來,通過教師提出問題,讓學生自主動手實踐,探索問題發生的原因,從而得到結論,把演示實驗改成了邊教邊實驗的形式,這樣做有利于培養學生分析問題解決問題的能力、實驗操作能力和創新能力。例如:在實驗探究音調與頻率的關系時,可以指導每個學生都將塑料尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,改變鋼尺伸出桌面的長度,控制好每次拔動的力度,聽其振動時發出聲音的高低有無變化?對于摩擦起電現象,教師可讓每個學生都用塑料尺在衣服上摩擦幾下,然后吸引碎紙屑。讓學生參與到小實驗演示中來,不是只讓學生的注意力停留在表面現象和事物上,而是引導他們逐步深入、擴散思維,提高了學生學習的積極性和主動性,學生們通過邊實驗邊觀察,加深了對物理規律和概念的認識。
四、小實驗讓學生感受到物理方法
小實驗最基本的作用就是教會了學生物理上最常用的觀察法,有些是通過教師提前的引導和任務的交代,如如做氣體膨脹對外做功的實驗時,學生只聽到“嘭”的一聲,注意點不是去看瓶塞跳得很高,而專注于塑料瓶口出現的酒精煙霧;有些是通過現象的對比,如探究沸點與氣壓的關系時,觀察到增大氣壓,沸點升高,減小氣壓,沸點降低。
小實驗可以將抽象的、看不見、摸不著或是微小變化的物理現象、規律,轉化為學生熟知的看見的現象來認識它們。如測曲線的長短時利用學生所熟悉的棉線貼著曲線彎曲將測量量轉換成測細棉線的長度,將測不規則小石塊的體積轉換成測石塊排開水的體積,還有測硬幣的直徑、測一頁紙的厚度;測量滑動摩擦力大小轉換成測拉力的大小;研究電熱與電阻、電流的關系時,可以將產生的電熱多少轉換成液柱上升的高度;磁場看不見、摸不著,可以根據地磁場的基本性質來認識;測量燈泡的電功率,轉化成燈泡兩端電壓U用電壓表測出,通過燈泡的電流I利用電流表測出,再通過P=IU計算得出電功率P;測量大氣壓強值轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強。
五、演示實驗可以擴大教學資源
教師用常見物品自制教具進行演示實驗,可以讓學生認識到學習物理有極其廣泛且又豐富的資源,同時在觀察演示實驗的過程中有種親切感,有助于幫助學生提高認識,把實驗生活化。如:用石塊、木條、木塊、水做密度實驗、慣性實驗、壓強實驗、杠桿實驗;用廢舊塑料瓶、塑料管做液體壓強、大氣壓強實驗;用氣體打火機等材料做電學實驗。培養學生從衣、食、住、行中尋找實驗機會,并對實驗及時總結,提升科學素養。
(作者單位:常州市北郊中學)