馬 楠
(遼寧省撫順市新賓滿族自治縣高級中學 113200)
演示實驗是教師一邊做實驗一邊講解的過程.學生從始至終也沒有參與做實驗,主要是通過看和聽來理解實驗結果,其實也是被動的接受.直到1996年頒發了《全日制普通高級中學物理教學大綱》,其中關于實驗部分表述如下:“為了增加學生實際操作的機會,有的演示實驗可以安排為學生隨堂實驗,采取邊教邊實驗的方式進行……”從此,才有了隨堂實驗.后來,有些簡單的分組實驗也被劃入其中.所以,隨堂實驗兼有演示實驗和分組實驗的特點,由教師依據教學內容而設定,師生均參與且各有一套實驗設備.學生可以通過自己做的實驗來獲取知識,更突出學生的主體地位.隨堂實驗可以有效的把演示實驗和分組實驗的優點結合起來,是今后高中物理實驗的發展方向.
所有高中物理實驗,無論是演示實驗、分組實驗、隨堂實驗還是課外實驗,我認為整體都可以分成以下幾類:
探究性實驗是指學生在不知道實驗結果的前提下,通過自己做實驗,探究、分析、研究,最后得出結論的實驗.個人覺得探究實驗最能培養學生的觀察能力,思考能力,分析解決問題的能力.
驗證性實驗是指對研究對象有一定了解,并形成了一定認識或假說,為了驗證這種認識或假說正確與否而進行的一種實驗.驗證性試驗的可以提高學生設計實驗能力,分析理解能力和對實驗結果的預測和概括能力.
測定性實驗是指以某一物理公式或原理為依據,通過測量相關的物理量,得到某個物理量的實驗.測定性實驗可以提高學生的實驗設計能力和實驗數據分析能力.其主要目的是在學生熟練理解物理規律的前提下通過實驗來測定物理參數,加深學生對物理規律的理解和應用.
描繪性實驗是指用描跡法把實驗過程中的現象、數據、結果 、等描繪出來,再由所描繪出來的圖像分析、總結或計算出結論的實驗.描繪性實驗主要可以培養學生的描點作圖能力和分析、提煉規律的能力.
物理隨堂實驗的教學方法,個人覺得包含了儀器使用的教學方法,探究性實驗、驗證性實驗、測定性實驗、和描繪性實驗的教學方法.而物理實驗的教學方法有很多,比如控制變量法、等效替代法、微小量累積法、逐差法、微小量放大法、伏安法、半偏法等.
如果從教育學心理學層面,教學方法可以理解為:為了完成一定的教學目的和任務,教師與學生在共同的活動中采取的方式或手段,雖說是教法,其實應該是教法和學法的統一.而隨堂實驗本身就是從演示實驗和分組實驗中抽離出來的,兼有二者的特點,所以隨堂實驗的教學法也兼有演示實驗和分組實驗教學方法.現將方法總結如下:
這種方法更適用于由演示實驗改為隨堂實驗的隨堂實驗教學.對于有些實驗,學生即使預習也不見得十分清楚實驗操作方法和流程,這時教師如果能先示范一下,學生再做時就會好很多.而且這也能節省時間,保證課堂容量.比如探究機械能守恒,探究牛頓第二定律,探究牛頓第三定律,研究光的全反射等可以應用這種教學方法.
這種方法非常直觀,適用于比較簡單,直接觀察結果即可的實驗.比如研究不同物體的形變,棱鏡的色散,電場線磁感線的模擬,觀察自由落體運動,受迫振動,用兩支筆觀察日光燈的單縫衍射等等.這種方法需要學生對實驗涉及到的知識進行預習,所以教師要提前布置好預習任務.
顧名思義,對比演示法就是對同一演示內容的兩個不同部分進行對比,或把兩個演示過程進行對照從而發現其規律或差異的教學方法.比如做力學微小量放大法實驗時,可以不用錐形瓶,選用一個體積可以變大也可變小的玻璃瓶,對比演示體積變小時細管中液面上升,反之液面下降.還有研究線圈的自感現象時如果用一個回路看一個燈泡現象不明顯,但如果給這個電路再并聯一個無線圈的支路就,這樣一對比,現象就十分明顯了.
這種方法是在學生不知道某規律或結論的前提下,通過自己設計探究方案,并對實驗結果進行分析總結,教師加以引導,最后學生得出結論的教學方法.這里學生自主探究和教師引導所占比重可靈活調控,由教師視情況自行把握.比如探究力的平行四邊形定則實驗較為簡單,就可以讓學生探究的多一些;超重、失重的規律不易理解,在探究這個實驗時教師就可以多加引導.
這種教學方法最能引起同學們的興趣,因為自制教具一般選材都比較貼近生活,簡單易得.把用這些東西用到物理實驗教學中既有利于講解相關物理現象或原理,又能開發同學們的思考能力,動手能力和創造能力.同時也會活躍課堂,事半功倍.比如自制貨車轉彎軌道和車輪模型;自制水流星;自制力學微小量放大法演示器具;自制薄膜干涉實驗用具等等.
隨著社會的發展進步,教學設備也在不斷更新,這為我們實驗教學帶來了很大方便.比如用雙縫干涉測波長實驗,本身就不好操作,而且效果也不怎么明顯,這時就可以用多媒體進行演示,給學生詳細分析其中原理,節省時間,生動形象.還有測定玻璃折射率實驗,在上課時可以兩人一組,共用一組實驗儀器.讓其中一組同學到前面的展臺上進行實驗操作,下面的同學可以通過大屏幕實時觀看,相當于現場直播,效果非常好.