初中物理演示實驗與學(xué)生能力培養(yǎng)

張健成

摘 要：物理實驗是初中物理教學(xué)的重要組成部分，是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的最佳途徑。物理課堂演示實驗正是初中物理實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、認(rèn)識和體會物理現(xiàn)象、理解和掌握物理知識不可缺少的途徑，還能培養(yǎng)和形成學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。

關(guān)鍵詞：課程標(biāo)準(zhǔn) 實驗 能力

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，物理實驗教學(xué)也有了相應(yīng)的改進(jìn)和創(chuàng)新。物理課程標(biāo)準(zhǔn)的本質(zhì)之一是突出科學(xué)探究，其目的是要引導(dǎo)教師在教學(xué)中使學(xué)生經(jīng)歷和體會科學(xué)探究的過程，從而提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。物理實驗是進(jìn)行科學(xué)探究的嘗試和體驗。為了使物理探究實驗?zāi)芨玫匕l(fā)揮它的作用，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生思考和動手的能力，作為物理教師必須具備新課改的實驗教學(xué)觀念和方法，對那些傳統(tǒng)的、落后的教學(xué)觀念和方法要進(jìn)行更新，同時對教材中存在不足的實驗操作進(jìn)行改進(jìn)。本人結(jié)合自己的教學(xué)實踐，在分析當(dāng)前初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了自己的一些構(gòu)想。

一、強(qiáng)化課堂演示實驗的重要性

課堂上的演示實驗是以教師為主要操作者的表演示范實驗。要求教師在課前要做充分的準(zhǔn)備，尋找實驗素材，制作實驗器材。例如，在光的直線傳播這一節(jié)中，為了演示光的傳播途徑，教師在課前就要自制實驗器材。充分發(fā)揮備課組集體備課的作用，備課組的成員合理分工合作，各司其責(zé)，集思廣益。為了增強(qiáng)課堂上的演示效果，課前準(zhǔn)備少許滴有牛奶的渾濁液體、用蚊煙香來制造煙霧彌漫的空間，再用一個透明飲料瓶搜集煙霧、準(zhǔn)備一個噴霧器，可以噴出水霧等裝置。但是在課堂教學(xué)中演示的時候，可以利用小組學(xué)習(xí)的模式，先選取其中一組，引導(dǎo)學(xué)生看、議、思；在學(xué)生觀察享受這一實驗的過程中，要適時給他們布置些任務(wù)，同時提出思考問題，還有哪些方法可以把光的傳播途徑顯現(xiàn)出來？學(xué)生獲得啟發(fā)想出更多的方法，這樣既活躍了課堂氣氛，也完成了教學(xué)任務(wù)。否則，課堂演示實驗結(jié)束，學(xué)生猶如看了場表演，成了過眼云煙而已，這樣便達(dá)不到演示實驗的教學(xué)目的。 演示實驗不要成為教師的獨角戲，是要發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，并在他們觀察實驗現(xiàn)象的過程中，不斷啟發(fā)學(xué)生，提出適當(dāng)?shù)乃伎夹詥栴}。如，做晶體和非晶體熔化課堂演示實驗，重要的不是馬上得出結(jié)論，而是引導(dǎo)學(xué)生通過觀察冰和蠟在熔化過程中的狀態(tài)和溫度的變化情況，也可以讓學(xué)習(xí)小組合作上臺完成這樣的課堂演示，讓學(xué)生有參與感，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)積極性。總之，通過小組討論，活躍課堂氣氛，從而收到更好的教學(xué)效果。

二、更新課堂演示實驗的教學(xué)思路

課堂上的演示實驗作為教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，教師在備課的過程中，要給予充分的重視。如果教師忽視課前演示實驗的準(zhǔn)備工作，可能會造成課堂演示的效果不理想或出現(xiàn)意想不到的狀況，以致在課堂上亂了陣腳，使教學(xué)效果大打折扣。教師在課前要準(zhǔn)備好與實驗相關(guān)的工具、材料、儀器。在課前多次操作實驗，熟練掌握實驗的各步驟，對于實驗中可能出現(xiàn)的狀況做到心中有數(shù)并能及時排除。同時要掌握實驗演示時機(jī)，要配合教學(xué)進(jìn)度適時進(jìn)行。另外，教師要考慮除課標(biāo)和教材中規(guī)定的演示實驗外，還可以適當(dāng)補(bǔ)充哪些輔助性的小實驗，以便更好地提高教學(xué)效果。例如在講授“蒸發(fā)吸熱”這一內(nèi)容時，可以考慮用方座支架、細(xì)玻璃管、小燒瓶、有色水和小燒杯等組裝一個伽利略氣體溫度計，來演示“蒸發(fā)吸熱”現(xiàn)象比直接用普通溫度計演示顯得更清晰、更直觀。最后要考慮在實驗演示過程中如何引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論、思考、總結(jié)，有效的地發(fā)揮演示實驗的作用。在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)當(dāng)是一名“導(dǎo)演”，要把教學(xué)活動“導(dǎo)演”得豐富多彩，有效的調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生參與到課堂學(xué)習(xí)中去，使他們真正成為課堂的主人。

以物理學(xué)習(xí)為例，學(xué)生普遍感覺物理難學(xué)，覺得“物理概念越學(xué)越多，定律、定理越學(xué)越亂，題目越做越難”，因此，有不少學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生畏難和厭學(xué)情緒。大家知道，許多物理知識是通過觀察和實驗，認(rèn)真地加以思索和總結(jié)得到的。所以，通過物理實驗，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣，化解學(xué)習(xí)難點。如對于彩虹現(xiàn)象的理解，自然界在特定雨天后才能看到，平時是看不到的。在課堂上用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在物理課堂上，使學(xué)生感到新奇有趣；再引導(dǎo)讓學(xué)生去討論解開雨后彩虹形成的自然現(xiàn)象。在這里不僅學(xué)習(xí)了色散的知識，更重要的是體會到物理實驗這種探索的方法和思想。總之，在教學(xué)中不是為了做實驗而做實驗，物理實驗是學(xué)習(xí)探究事物內(nèi)在聯(lián)系，研究物理問題的方法。

在初中物理的教學(xué)中，教師要根據(jù)初中學(xué)生的特點，精心設(shè)計實驗教學(xué)，積極引導(dǎo)學(xué)生參與，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)中的困難和障礙，拓展學(xué)生思路。因此，實驗教學(xué)就不僅局限在物理課堂上，也可以在課外進(jìn)行；經(jīng)常鼓勵學(xué)生利用身邊的小物件設(shè)計小實驗，如用玻璃和水做光的色散實驗，用礦泉水瓶做液體壓強(qiáng)實驗等。這些器材學(xué)生非常熟悉，更有利于使學(xué)生理解物理現(xiàn)象和概念，使物理知識與日常生活緊密聯(lián)系，充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。

三、改革課堂演示實驗的教學(xué)方法

注重學(xué)生的觀察實驗。觀察能力的培養(yǎng)是創(chuàng)新的前提，觀察在日常教學(xué)中無處不在。例如，在演示凸透鏡成像規(guī)律實驗時，可先讓學(xué)生細(xì)致觀察，然后出示以下問題：①本實驗要注意觀察什么？怎樣觀察？觀察時火焰、透鏡、光屏三者的位置關(guān)系如何？②觀察光屏上會出現(xiàn)什么樣的像？③如果改變距離后像的大小有何變化？利用“好奇”心理，激發(fā)求知欲，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察的習(xí)慣和能力。在觀察中，要引導(dǎo)學(xué)生討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題。如果恰當(dāng)使用小組討論的形式，還能鍛煉書面表達(dá)能力，鍛煉口頭表達(dá)能力。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中，課堂演示實驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀者，而且很多實驗學(xué)生根本看不清，弄不明白。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高也不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此， 教師要在演示的同時引導(dǎo)學(xué)生觀察，不斷啟發(fā)提問，讓學(xué)生觀察、分析、討論、發(fā)現(xiàn)和總結(jié)，通過組織小組討論，充分調(diào)動他們的學(xué)習(xí)的積極性，使實驗結(jié)論在討論中提升出來。例如，教師再和學(xué)生共同做“馬德堡半球”實驗，空心的半球合在一起，用兩抽氣筒抽出球內(nèi)的空氣后，請兩個大個子學(xué)生用力往兩邊拉，結(jié)果兩名學(xué)生滿頭大汗，而結(jié)合在一起的半球并未被拉開。這是為什么？教師打開半球管子上的開關(guān)，嘶嘶聲響過后，再讓兩個力氣最小的學(xué)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(qiáng)不僅存在，而且還不小，全體學(xué)生都留下了深刻的印象。這個演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅使學(xué)生加深理解和掌握物理概念和規(guī)律，而且可以讓他們領(lǐng)略到物理學(xué)的思想和科學(xué)方法。

發(fā)展活躍學(xué)生思維。教師在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上，允許學(xué)生用不同的器材、不同的實驗步驟進(jìn)行嘗試實驗。在實驗中，學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍，對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在確定的目標(biāo)的同時，在不同情況下善于應(yīng)變，使學(xué)生分析、抽象概括能力都得到訓(xùn)練和發(fā)展。

促進(jìn)學(xué)生能力的發(fā)展。創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)的結(jié)合起來，這就要求教師在實驗中創(chuàng)造性的應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段，將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合。因此除了演示實驗和分組實驗之外，在學(xué)生的模型制作、游戲、調(diào)查小實驗活動中，也可以發(fā)展創(chuàng)造活動，鼓勵學(xué)生創(chuàng)造。

實踐證明：只有重視實驗教學(xué)，才能使學(xué)生在獲取物理知識的同時，潛移默化地形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。只有加強(qiáng)實驗教學(xué)，才能更有效地培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰σ约皠?chuàng)新思維的能力。