周永云
貴州省長順縣廣順中學
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,以致在課堂上手忙腳亂,“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,以為實驗內容簡單,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。教師在課前首先要準備好與實驗有關的全部儀器、材料。其次是在課前反復操作,直到熟練的地步,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。第三是掌握演示時間,注意與教學進度緊密配合。第四是教師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,以提高教學效果。例如在講解蒸發吸熱這一問題時,教師可用方座支架、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現象清晰、直觀。
現行教材有很多精彩的演示實驗,教師教學時,由于種種原因,教材給出的一部分演示實驗效果不盡如人意,需要我們大膽地改進,重新設計。初二物理“音調”中,“紙片劃過木梳”、“橡皮筋振動”目的是通過演示實驗讓學生感受音調高低并研究音調高低與振動之間的關系。而上述兩實驗音調變化小(響度也小,能夠聽到的學生少),樂感不強的學生靠耳朵辨別兩聲音音調高低就很困難。如用琴弦代替橡皮筋做實驗器材來演示,或者干脆換一吉它走進教室,讓學生體驗音調高、低。對不同粗細、松緊的弦發出的聲音進行對比,研究音調與振動快慢的關系。這樣做效果既明顯,又能調動學生的興趣。教材上的演示實驗則改成小實驗讓學生課后體會。“液化”中“壓縮體積,乙醚液化”的實驗,在常溫下,靠拉開活塞很難做到液態乙醚全部消失,壓縮體積氣態乙醚液化后分布注射器筒壁,多數學生觀察困難,直觀效果不好。如用一只空的透明外殼打火機和充氣罐代替上述實驗,調整好打火機和充氣罐位置關系,對打火機充氣,學生可以清清楚楚“看”到打火機內氣體被壓縮時變成液體。還容易聯想到自家液化氣罐的灌入情景。操作簡單,效果更直觀,學生的興趣也很高。
不是所有的探究都要學生親自操作才是最好的。有時演示實驗更能提高實驗教學的效益。朱正元先生曾留下“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的至理名言,演示實驗的儀器越生活化、樸素,越能激發學生的親切感,提高學生的探究欲望,提高實驗教學的有效性。實驗的有效性是教師通過實驗演示后,學生的能力獲得具體的提高、科學素養得到進一步發展,不是去看實驗是否華麗、是否熱鬧,而應該關注于學生在實驗教學中有沒有收獲、收獲多不多。實驗教學應為了提高教學的效度,不應追求奢華和熱鬧,而應該追求在樸素中找到實效,有時演示實驗比分組實驗更能提高教學的效益。
例如,孤立地看“小孔成像”實驗的教學,讓學生獨立探究、觀察,似乎很是符合課改的理念。但在人教版、蘇科版、滬科版等教材中,“小孔成像”的成像性質雖然是教學難點,但本節課教材的重點是光在同種均勻介質中沿直線傳播,如果采取分組實驗自主探究,所花費的教學時間與教學目標相背離,從學生認知角度來說有拔苗助長之嫌。選取生活中常見的素材做演示實驗,比如選用白熾燈、蛋糕盒、半透明膜等器材,讓學生一邊觀察一邊思考,對于重點過程再用flash課件模擬展示,完全可以完成教學目標,提高實驗的教學效率。
李政道先生說過:“自己動手做的儀器,永遠比買來的好。”我們在實驗教學中,盡量拿來學生身邊的物品、材料、玩具等廢舊資源,這些資源具有取材方便、成本低廉、結構簡單、操作簡易、效果生動等諸多優點,由于取材來源于學生的生活,保持了物理過程“原汁原味”。
除了降低成本外,學生看到來自于身邊的材料擺在自己的眼前,除了親切感以外,更增加了好奇心:“它們可以做什么啊?”帶著疑慮思考將要發生的神奇事件,注意力格外集中。另外,高規格高成本的儀器,操作性不強,而且擔心學生把儀器弄壞不敢上學生來參與實驗的演示,自己找的生活中的低成本的材料就不同了,可以多次演示,甚至可以讓學生利用課后的時間自主的探究,學生能很從容地觀察規律形成的來龍去脈,有助于對知識和規律的主動建構。
物理是一門以實驗為基礎的自然科學,從生產實踐和科研實驗中發展而來。在中學物理教學中實驗是相對獨立且重要的一個環節。通過實驗可以激發學生的求知欲,培養學生學習物理的興趣,啟發學生的物理思維并形成“實驗是檢驗真理的唯一標準”的科學素養,最終達到具有解決問題能力的創新型人才。演示實驗在物理實驗教學中是不可缺少的一部分,它能豐富課堂氣氛激發學生的求知欲及學習物理的興趣,對培養學生嚴謹的科學素養和物理思維具有重要的作用。因此,對教師而言,有必要改變教育觀念,從更深的層次認識物理演示實驗的地位和作用。