劉瑞林
物理教學中,演示實驗是新課導入的重要方法之一。實驗具有生動、直觀、新奇的特點,容易激發學生的直覺興趣。如能充分發揮實驗的趣味性、奇異性、多變性,就能創造出生動的情景,使學生思維活躍。物理實驗可以分為兩種:一種是以師生互動方式為主的演示實驗,一種是以學生獨立完成為主的分組實驗。其中演示實驗是物理實驗教學中的重點,其教學質量的好壞直接影響學生對物理概念的理解。那么,如何做好演示實驗呢?
一、做好課前準備
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。第五是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。
二、教師操作要規范
操作規范是指教師在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確、標準。例如在使用托盤天平時,取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手;點燃酒精燈后火柴簽不能隨手扔在地上,要放在專門的廢物杯中;電路的連接應先接線路后接電源,拆卸時先斷電源,后拆線路;要注意導線在接線柱上的繞向應同螺母旋緊的方向一致等。教師的一舉一動都會給學生留下深刻的印象,起到潛移默化的作用。教師的規范操作,不僅是實驗成功的前提,而且會使學生養成嚴謹求實的良好實驗習慣。
三、對實驗的講解用語要準確
教師在介紹實驗儀器、闡述實驗過程和總結實驗結論時,語言必須準確規范。有的教師在進行演示實驗時不注意語言的準確表達,對學生正確認識儀器、形成概念、掌握定律就會產生不良的影響。一是隨意更改儀器名稱,如將滑動變阻器稱為電阻器等;二是表述不規范,又如在敘述實驗結論時將“同名磁極相互排斥”說成“相互推斥”,將阿基米德原理中的“重力”說成“重量”等。
四、提高實驗的可視度
演示實驗的一切功能都不能離開觀察,觀察者只能在演示者所給現象的基礎上進行觀察。因此,演示實驗的直觀是最起碼的要求,教師在設計演示實驗時應注意以下幾點:
1.物理現象的變化要顯著。為了使現象明顯,儀器的尺寸要比較大,尤其是觀察部分的尺寸要大、刻度線條要粗,要使教室內最遠的同學也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低,但可以用感受效果來彌補。必要時可以借助投影、機械放大、光杠桿、放大電路等手段增強現象的明顯性,提高觀察效果。另外,儀器擺放的位置,觀察主體與背景的色調對比等也會影響觀察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、生煙、襯托背景、照明等方法來增強觀察效果。
2.物理過程的變化要顯著。演示之所以要直觀,就是為了能從實驗中直接觀察到物理過程,認識物理現象的本質,而不需要過多地拐彎抹角,受其他無關因素的干擾。特別是一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中,沒有必要選擇精密復雜的實驗裝置。例如,我們用橢圓墨水瓶演示微小形變現象,效果就比用復雜的光桿系統裝置要好。又如,用旋轉電樞(或磁鐵)的方法演示電動機的原理就比搬一個真的電動機來做實驗更能突出物理原理。
五、要讓學生積極參與
演示實驗不能先由教師做給學生看,再講給學生聽,使演示與講解脫節。這種作法忽視了學生學習的主動性,把學生當作被動接收的“倉庫”,完全沒有發揮出演示實驗的作用,是不可取的。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。還可以讓學生參與做實驗,如讓學生上前來讀數或動一動手。
總之,演示實驗在物理教學中有不可替代的作用。教師只有明確了演示實驗的重要性,掌握了正確的方法,才能使學生的觀察和思維活動緊密地結合起來,用觀察促進思維活動的展開,又用思維指導觀察活動的進行,逐步掌握物理概念和規律,發展觀察和思維能力,才能使我們的物理教學達到“事半功倍”的效果。此外,教師對待演示實驗的嚴謹作風和科學態度也會對學生的實驗素養起到潛移默化的作用。
責任編輯 徐國堅