淺論初中物理演示實驗

　　摘 要： 物理是一門以實驗為主的學科，要學好物理就必須改變過去注重知識傳授的傾向，加強實驗是物理教育本質的自然回歸，符合素質教育的理論和實踐的要求。而課堂上的演示實驗正是中學物理實驗教學的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節，而且能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神，以及良好的學習方法，更是變應試教育為素質教育，提高人才科學素質的重要手段之一。針對演示實驗的改革問題，作者談談自己的體會和做法。具體包括以下幾個方面：實驗教學的重要性；實驗教學的思路；實驗教學的方法；實驗教學評價中的意識創新。
　　關鍵詞： 初中物理 實驗教學 演示實驗
　　
　　初中物理演示實驗生動有趣、易形成懸念。它在創設問題情境，激發學生的學習興趣，增強學生在學習中的積極性和主動性，引導學生追根求源探索知識等方面有極其重要的作用。我就此談談自己的體會和做法，與同行探討。
　　一、實驗教學的重要性
　　學生普遍感到物理“難學”，其原因之一就是物理實驗教學還很缺乏，尤其是農村由于經費不足，實驗器材不到位，物理實驗教學無法正常開展。經濟發達的國家非常重視物理實驗教學和研究問題的方法，如日本初中物理的課時數只有75課時，但安排的學生實驗卻有20個，演示實驗有130個，并且絕大多數都是研究性實驗，基本形成了以實驗為中心的課堂體系。可見，他們的學生在實驗方面得到訓練和能力培養的機會比我國的學生多得多，他們的學生的實驗心理素質比我國的學生強很多。我國相關教育部門已經充分認識到這點，所以在當前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中，再次強調了實驗教學的重要地位，并且落到了實處，如國家花大力氣為農村學校免費完成了實驗室建設和“農村四配套工程”等。作為教師，我們更應該與時俱進，除了完成書本上的指定實驗以外，還必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結合教學實際，尋找解決的方法，努力開發一些直觀的演示實驗，同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就。這樣使教學內容更加豐富，使學生的眼界更加開闊更容易接受。例如“分子間作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側套上橡皮筋，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。這樣不僅能培養學生對物理的學習興趣，拓寬學生的視野，豐富他們的想象，而且能有效地提高他們觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
　　二、實驗教學的思路
　　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。有的教師輕視課前演示實驗的準備工作，結果造成演示失敗或出現意想不到的情況，以致課堂上手忙腳亂，“強行”讓學生接受結論，教學效果很不理想。造成這種情況的原因是多方面的，有的是思想認識上存在問題，對實驗教學不重視或持懷疑態度；有的是疏忽大意，認為實驗內容簡單，以前做過或曾看見別人做過；還有的是怕麻煩。這些都是演示實驗教學的大忌。教師在課前要準備好與實驗有關的全部儀器、材料，并在課前反復操作，達到熟練的程度，對于在實驗中可能出現的故障做到心中有數，并能及時排除。同時掌握演示時間，注意與教學進度緊密配合，并且要考慮除大綱和教材中規定的演示實驗外，還可以適當補充哪些小實驗，或對現有的實驗作必要的改進，以提高教學效率。例如在講解蒸發吸熱這一問題時，可用方座支架、小燒瓶、細玻璃管、有色水和小燒杯等組裝一個伽利略氣體溫度計，用它來演示蒸發吸熱現象比直接用普通溫度計演示更清晰、直觀。此外要考慮在演示過程中如何引導學生觀察，啟發學生思維，最大限度地發揮演示實驗的作用。
　　許多物理知識是通過觀察和實驗，認真地加以思索和總結得到的。如對于彩虹，只有在特定的雨天后才能看到，平時看不到。在課堂上用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里，能使學生感到新奇，再引導讓學生去討論解開雨后彩虹形成的這個謎。實驗就是在人工控制條件下使物理現象重復出現供人們觀察的工作。這里學習的就不僅僅是色散的知識，更重要的是這種探索事實的根本方法——實驗。
　　物理就是以實驗為基礎的學科，物理的定義、定理、規律、定律大都建立在大量的實驗和實踐活動中，所以我認為，實驗教學可以在課上，也可以在課下；可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以使用我們日常生活中的現有物品。經常用學生身邊的物品做實驗，如用水和玻璃做光的色散實驗等，這些器材學生更熟悉，更有利于使學生明白物理就在身邊，物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力：大家一起來想一想，還可以用什么來說明我們要知道的內容，或者這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題，等等，調動學生剛剛起步的創新意識和創新精神。
　　總之，我們不應為做實驗而做實驗，做實驗是為了學習這種研究事物內在聯系，研究問題的方法。
　　三、實驗教學的方法
　　1.注重引導學生觀察實驗。
　　觀察是實驗的第一步，也是創新的前提。觀察在生活中無處不在。
　　案例一：在演示凸透鏡成像規律實驗時，可先讓學生細致觀察，然后出示以下問題：①本實驗需要研究觀察什么？怎樣觀察？觀察時光屏、透鏡、火焰三者的位置關系如何？②在光屏上會出現什么樣的像？③適當改變距離后像的大小有何特點？光屏上是否一直都有像，若沒有是在什么情況下？為使學生養成細致觀察的習慣，培養他們的觀察能力，應該在沒有出示以上問題時就讓學生自由觀察。待觀察一段時間后，再讓學生回答以上問題。肯定有部分學生觀察方法不當，可指導學生重新觀察，這樣做可以大大激發學生的求知欲，使學生掌握正確的觀察方法，從而留下深刻的印象。
　　在觀察中，要引導同學討論觀察的方法和應注意的問題。可以提示看到的不同的現象是由不同的原因引起的，但是具體到是哪些原因，就應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論，而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來，讓學生按部就班。那樣做實際上限制了學生的思維，不利于學生形成創新思維。
　　2.要與學生緊密配合，培養學生的創新能力。
　　演示實驗本來就是教師利用課堂時間為學生演示，在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。在傳統的實驗教學模式中，課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，而且很多實驗學生根本看不清，特別是后幾排的學生，不同程度地限制和阻礙了學生智能和潛能的發展，直接影響了學生實驗心理素質的提高，也不利于其創新能力的培養。因此，不能把學生當做被動接收的容器。教師要在演示的同時引導學生觀察，不斷啟發提問，讓學生分析、討論，充分調動學生學習的積極性，使實驗結論合情合理地被推導出來。
　　演示實驗時還要注意不僅要現象清楚，而且要面向全體學生。教師要想方設法增大演示實驗的可見度。投影放大、機械放大、自制可見度大的儀器進行演示等都是常用的方法。甚至在實驗操作中讓學生積極參與，充分了解實驗的內容，多次重復，加深印象，鞏固記憶。如讓學生上前來讀數或動一動手。案例：在進行馬德堡半球演示時，我先讓兩個“大力士”上來拉，不能將兩個半球拉開；打開活塞，讓空氣進入半球中，再讓兩個力氣最小的學生來拉，卻很輕松地將兩個半球分開了。兩相對比，說明大氣壓強不僅存在，而且不小，給全體學生都留下了深刻的印象。
　　演示實驗在教師指導下讓學生參與，不僅讓學生有展示實驗技能的機會，而且能得到科學方法的訓練及能力的培養，加深理解和掌握物理概念和規律，同時又可領略物理學的思想，培養科學態度和科學方法。
　　3.采用多種實驗方法，活躍學生思維。
　　在幫助學生掌握實驗原理的基礎上，應允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中，學生需要在各種因素中進行取舍，對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標下有全局觀點善于妥協，在不同情況下善于應變，從而培養學生的應變能力，使學生分析、抽象概括、綜合表達能力都得到訓練和發展。
　　4.創設實驗問題，促進學生創新能力的提高。
　　教師在實驗中創造性地應用現代教學方法和教學手段，將多種教學方法進行優化組合，用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。因此除了演示實驗和分組實驗之外，在學生的模型制作、游戲、調查小實驗活動中，也可以發展創造活動，鼓勵學生創造。例如，學習固體能傳聲的知識后，引導學生自制土電話。
　　四、實驗教學評價中的意識創新
　　教師對教學目標的完成情況進行評估，為制訂下一個目標做準備，這是一個學科目標的結束。如果說學生已經掌握了知識的重點、難點，形成了相應的技能技巧，那么教師應該對學生學習過程進行總結：學生掌握了什么？超越了什么？誰做得最好？
　　在以往的教學評價當中，往往是以學生的一次次考試的成績來評價學生。在具有創新意識的教育教學過程中，這個評價方法自然也應該有所改進，而實驗教學的評價似乎成了其中的重點。新的評價觀點應該重視學生在實驗中解決問題的能力，這也是我們努力的方向之一。
　　總之，創新教育能使學生學會學習，開發智力，提高素質，增加學生鍛煉的機會，增強學生適應社會發展的能力。而其在物理實驗教學中的具體實施，也會給我們培養大量的適應現代化社會需要的人才提供平臺。