摘 要:實驗既是學生學好物理的基本方法,又是是培養(yǎng)學生多種能力的重要途徑,同時對培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、引起學習興趣都有不可替代的作用。在農(nóng)村學校物理教學中,由于學校條件、教學資源、教學環(huán)境的制約,學生實驗無法進行時,演示實驗起著更重要的作用。
關鍵詞:物理教學;演示實驗;學習興趣;實驗作用
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)29-154-02
物理是一門以實驗為基礎的自然科學,人們在大量實驗的基礎上觀察、總結(jié)物理現(xiàn)象,抽象出一系列的物理概念和規(guī)律,并把概念、規(guī)律和圖景聯(lián)系起來,了解它們的物理意義。演示實驗是物理教學的一個重要組成部分,它是指課堂上由老師操作表演、或者在教師的指導下讓學生上講臺進行操作的實驗。通過實驗建立學生對課堂講授內(nèi)容的感性認識,增強學生對學習內(nèi)容的理解和記憶,提高教學效果;開發(fā)學生智力,訓練學生的實驗技能,培養(yǎng)學生分析、解決問題的能力和研究創(chuàng)新的能力。中學物理課堂教學改革的一個重要突破就是加強物理實驗教學。初中物理實驗在教學中具有不可替代的作用。但是,實驗教學受學校條件、教學資源、教學環(huán)境等影響,特別是在農(nóng)村學校條件較差、教學資源不足、教學環(huán)境不理想等,很多學生實驗無法進行時,演示實驗在教學中發(fā)揮著更重要的作用。
一、充分調(diào)動學生學習興趣,活躍課堂氣氛
課堂演示實驗教學通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學生在良好的情緒狀態(tài)中學習,很容易調(diào)動學生的學習興趣。在良好的學習氛圍中,學生由被動學習變?yōu)橹鲃訉W習,由“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”。興趣是學習最好的老師,學生的學習積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。例如讓學生觀察“紙片托起一杯水”、“瓶吞雞蛋”、“噴泉實驗”、“冷水使熱水沸騰”、“放大鏡并不總起放大作用”、“塑料捆扎繩越捋越散開”等實驗,常常會出乎他們的意料,使他們興趣盎然,很容易喚起他們的好奇心,激發(fā)他們的求知欲望,使他們覺得物理是有趣的,從而激發(fā)學生的對物理學習興趣,增強學好物理的信心。
二、加快學習速度,提高學習效率
科學研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。演示實驗所用的儀器可見度大,便于學生觀察儀器的外形、構(gòu)造特點及其儀表的刻度,儀器裝配和布局也一目了然,美感性強。操作過程直接了當,不轉(zhuǎn)彎抹角,實驗現(xiàn)象清晰明了,使學生觀察后能留下深刻的印象。例如:演示阿基米德原理實驗,將溢水杯溢出的水接收直接用自重可以忽略的輕質(zhì)塑料袋,實驗教學效果直觀、明顯。因此,通過課堂演示實驗講授物理學知識,能使學生的學習走近路,走直路,用較少的時間獲得更多的知識,從而,加快學習速度,提高學習效率。
三、傳授學生物理實驗技能和實驗方法
在進行演示實驗教學中,根據(jù)教學目的,要求教師向?qū)W生介紹有關演示實驗的思路、設計方法、實驗設備、實驗儀器的使用、實驗過程以及實驗注意事項等方面的知識,并能對實驗結(jié)果進行科學地分析和說明。通過演示實驗教學,學生可以初步了解和掌握物理學科學實驗的基本思路、基本技能和基本方法,為學生今后從事物理科學事業(yè)奠定一定的基礎。正由于演示實驗有其重要的作用,因此,教師在進行演示實驗教學中應當注意實驗操作的規(guī)范性(甚至一個微小的動作)、實驗結(jié)果的準確性和實驗的全局性。為此,教師應備好每一個演示實驗,不可忽略每一細節(jié),力爭做到實驗準確無誤,授以學生科學的知識和實驗技能。
由于演示實驗在教學中具有著重要的作用,初中生的心理特點和物理的學科特點以及農(nóng)村學校條件差教學資源不足等決定了物理教學中必須加強演示實驗教學。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(fā)展。在很大程度上,學生仍習慣于靠經(jīng)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(yōu)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,加強演示實驗。
初中生的心理的另一個特點是好奇心強,喜歡探索自然的奧妙,興趣廣泛、強烈,但缺乏深度和穩(wěn)定性。如果在教學中不失時機地進行實驗就可以激發(fā)學生的好奇心,培養(yǎng)探索自然的興趣和獻身科學的精神。例如:在大氣壓一節(jié)的教學中,首先演示母子管實驗,在大試管中注入水,將略小的試管放入大試管水中,然后提問:若手拿大試管倒置,小試管如何?絕大多數(shù)學生認為小試管會受重力而掉下。然后實驗,學生驚奇的發(fā)現(xiàn)小試管不但沒有掉下,反而在滴下水的同時,緩緩上升,感到疑惑不解,教師及時點撥:是什么使得試管緩緩上升的呢?是大氣壓。學習了大氣壓這節(jié)課我們就可以解釋這一現(xiàn)象。一個有趣的實驗,激發(fā)了學生的興趣,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。
從記憶角度分析,結(jié)合實驗講解的物理規(guī)律遠比單純的語言講解留下的印象深刻、久遠。科學研究表明:語言信息和形象信息在頭腦里的比例是1:1000,即頭腦儲存語言信息的能力。有人做過形象的比喻:一幢華麗的大樓,你看一眼再復認時,不用語言表達,便能認出。而讓你讀一遍作家對這一大樓的文字表述后,再去復認這一指定的大樓時,始終比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬間建立起來的神經(jīng)聯(lián)系是一種立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而后者是依次性的鏈狀結(jié)構(gòu)。所以,在物理教學中把概念、規(guī)律通過演示實驗轉(zhuǎn)化為物理形象,便于學生記憶。
物理學是一門實驗科學。觀察和實驗是研究物理學的根本方法。一部物理學發(fā)展的歷史,就是一部觀察實驗、總結(jié)規(guī)律、應用規(guī)律的歷史。物理學離不開實驗,物理教學更離不開實驗。
為了使物理演示實驗在農(nóng)村初級中學物理教學中發(fā)揮更重要的作用在教學實踐中總結(jié),農(nóng)村初級中學物理教學中的演示實驗有以下要求:
一、不能隨心所欲,操作要規(guī)范
演示實驗是學生實驗的樣子,老師的操作態(tài)度及操作方法對學生的影響是很大的。如在連接電路時,導線橫一根,豎一根,把電路接通了事,雜亂無章,操作忙亂無序,講臺上零亂混雜等等,對培養(yǎng)學生嚴肅認真的操作態(tài)度及科學的實驗方法都是不利的。特別是對于農(nóng)村學校的學生,從小就沒多少機會進入實驗室(有的學校根本沒有合格的實驗室)的學生來說更是不利的。
二、課前準備要充分,爭取可見度高、實驗效果明顯
課前的準備不僅是準備儀器還要備學生,演示實驗前如果實驗室沒有儀器,老師就要精心準備自制教具,并要根據(jù)學生的學習規(guī)律、認識能力(在少數(shù)名族地區(qū)還要特別注意語言上的引導,因為少數(shù)民族地區(qū)漢語并不是他們的第一語言。)。如果進行試驗前,不做充分準備,如:對儀器缺乏檢查,不進行試做隨便應付了事,至使上課時不是儀器裝置有問題就是儀器規(guī)格不符合要求,要么就是演示現(xiàn)象出不來或出來了但極不明顯,于是老師手忙腳亂,滿頭大汗,語言無倫次,學生則垂頭喪氣索然無味。
三、配合課堂講授,引導學生觀察,思考演示實驗的要求
演示實驗不同于一般科學事業(yè)的最大特點是做給學生看的,而不是為了其它。因此老師不能僅專心于實驗操作而忽視學生情緒和觀察效果,造成這種現(xiàn)象的一般有兩種情況:一是老師不給學生的觀察提供便利,有的教師為了便于操作將整個實驗裝置朝著自己,學生只能看到背面或側(cè)面還有的教師操作時站在學生和裝置之間,擋住了學生的視線。二是對學生的觀察不進行具體的指導,聽其自然,看到多少算多少,因此學生對演示實驗往往缺乏明確的觀察目的,有不少學生由于不得要領及缺少及時點撥看到的就是一幅雜亂紛紜的圖像。這種演示實驗就是做得“再好”,學生也得不到什么收獲。
四、合理、科學、有序地引導學生分析實驗現(xiàn)象
在試驗中要引導學生觀察實驗現(xiàn)象,并做好記錄。實驗后要有效地引導學生分析實驗現(xiàn)象讓學生自己總結(jié)歸納出物理概念、規(guī)律等。如示實驗完成后,老師一邊收拾講臺上的儀器,一邊自己或讓學生復述看過的實驗現(xiàn)象,然后“言歸正傳”,又“照本宣講“,這種傳統(tǒng)的教學方法,雖然也要求學生觀察物理實驗,但它的目的僅在于幫助理解表面知識,只是讓學生記憶實驗事實,讓學生跟著老師的問題轉(zhuǎn)。事實上,在目睹了生動、鮮明的演示實驗后,學生的思維活動是非常活躍的,他們會想:為什么要這樣操作,而不是那樣做?為什么是這種結(jié)果?為什么?
五、不能以講代做、黑板上講實驗
當前在農(nóng)村學校由于條件限制,儀器缺乏,同時有的教師怕準備實驗花時間太多及其它種種原因,于是來個干脆不做,進行以講代做,在黑板上講“實驗”。使具體、生動的物理現(xiàn)象變成了空洞、枯燥無味的東西,讓學生的學習興趣蕩然無存。
總之,演示實驗在農(nóng)村初級中學物理教學中起著重要作用,教師只有弄清楚農(nóng)村學校學生的特點及明確了演示實驗的重要性,掌握了正確的方法,將學生的觀察和思維活動緊密地結(jié)合起來,演示實驗中充分發(fā)揮學生的主體意識,學生能力才能得到可持續(xù)發(fā)展。這一領域的研究空間還很大,這里只作了一些粗淺的探析,有待同行指正。
參考文獻:
[2] 馬榮田.演示實驗的特點及教學的基本要求[J/OL].中學物理,2003(2).
[3] 王利軍.新課程理念下的探究性演示實驗教學[J].實驗教學與儀器,2008(4).
[4] 作者不詳.物理演示實驗的基本方法及在實驗設計中的應用研究[D].年份不詳.