段高波
(江西省鄱陽縣柘港鄉初級中學,江西 上饒 333100)
物理學科的很多知識都來源于物理實驗,這也是檢驗物理理論的唯一標準。中學物理實驗分為演示實驗、學生實驗和課外小實驗。這些實驗都具有可控性和可重復性。演示實驗,是指結合教學內容和課程標準要求,教師給學生展示的實驗,在此過程中教師通過清晰的演示來引導學生進行觀察,在觀察的基礎上進行總結和梳理,最終使學生上升到抽象的高度,完成對于所學知識的理解和消化。在此過程中,也能夠給學生做實驗提供示范和鍛煉的平臺。將物理實驗運用于中學物理教學中,既養成學生善于觀察、勤于動手的習慣,提高總結規律的能力,又使學生各方面能力得到提升,有利于提高課堂教學效率,優化教學效果,進而打造高效的物理課堂。
在初中物理教學中,演示實驗是一個可以吸引學生課堂注意力,激發學生學習興趣的最有效的教學手段。當教師在課堂上直接將有趣的物理實驗現象直觀展示在學生面前時,可以讓學生產生生理上愉悅的快感,使學生的心靈受到極大的震撼,產生對物理美的向往。一次成功的課堂演示實驗可以讓學生對物理產生濃厚的興趣,激發學生的探索欲望。而學生的物理興趣是指學生想要通過物理來認識世界,探索真理又有著自身情緒色彩的一種意向。興趣是學生進行主動學習最主要的原動力,當學生產生了濃厚的物理學習興趣,就會自主投入到課堂學習中,取得最佳的學習效果。而物理演示實驗就可以很好地創建課堂實驗情境,調動學生的學習興趣,提升學生的課堂參與度。
比如,在對“浮力”的相關內容進行講解時,教師就可以在課堂上設置演示實驗,在一個盛有水的玻璃容器中放入一個可以裝沙子的瓶子,教師慢慢地往瓶子里裝沙子,使瓶子分別處于上浮、沉浮、下沉等狀態,然后讓學生在觀察并思考這個瓶子在水中是否受到了浮力,通過觀察分析出瓶子在水中受到了浮力,然后再給學生講解有關浮力的知識。
物理實驗應該源于生活,生活中很多廢棄物(如易拉罐、乒乓球、注射器、氣球、兒童玩具等)都可以成為物理實驗的“儀器”,即“瓶瓶罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”。比如易拉罐的運用,在學習光沿直線傳播時,演示小孔成像的原理,一般學校設有這類器材,教師可自己加以改進。把易拉罐的上端剪掉,在空易拉罐的底部中央扎一個小孔,在空罐的口上蒙上半透明的塑料膜,做成針孔照相機,教學效果非常明顯。再如,用吸盤、注射器做大氣存在和粗略測量的實驗,用吸管、乒乓球做流速與壓強關系的實驗,用塑料瓶做成火箭,演示物體間力的作用是相互的,用輸液用的塑料瓶和塑料管自制潛水艇模型,通過自制潛水艇模型的過程和實驗體驗的過程,幫助學生理解潛水艇的工作原理。
可見,我們在研究演示實驗改進時,應該就地取材,變廢為寶,這不僅能節約學校開支,而且學生對這些器材熟悉,更能激發起學生的學習興趣,進而提高教學效率,還能提高學生的科學素養,培養學生的環境保護意識。
演示實驗進入物理課堂的目的在于啟發學生思考,幫助學生理解和掌握物理知識,高效率實現教學目標。但當下,多數物理教師存在錯誤解讀演示實驗目的的問題,認為演示實驗只是一種在課堂上展開給學生看的實驗。實質上,在課堂教學的不同環節中引進演示實驗,產生的作用是不同的。比如在課堂導入環節,教師引進演示實驗,更多的是為了激發學生求知欲,使學生注意力集中于課堂中,為后續教學環節的順利開展奠定良基;在教學實施環節,教師引進演示實驗,則是為了形象化、生動化教學內容,讓學生快速理解和掌握物理知識,以此達到高效率、高質量學習的目標;在課后實踐環節,教師引進演示實驗,旨在啟發學生深度思考,擴大物理教學影響,將物理學習從有限的課堂延伸到其他領域或無限的生活中去,讓學生更為全面的了解物理學科。
如果教師只是在課堂上來給學生口頭講解物理知識,就不會體現出物理知識的獨特魅力,反倒會讓學生覺得學習物理是非常枯燥乏味的。有很多學生都會認為物理是比較難學的,學生理解起來比較困難。
比如,在對“壓強”的概念進行講解時,教師就可以設計一個演示實驗,在一塊海綿上放一個小板凳,讓學生來觀察小板凳的凳腳與海綿接觸處的凹陷程度,接著再往小板凳上放一塊磚,再來觀察凹陷程度,學生很快就可以看出這次的凹陷更深了。然后教師再引導學生產生這一現象的原因:海綿的受力面積并沒有改變,只是加大了壓力,可以得出結論:壓力的大小可以直接影響壓力作用的效果。接下來教師再讓小板凳的凳面朝下,在同樣還把這塊磚放上去,學生也可以看出這次的凹陷程度與上次相比較來說變小了。由此可以分析:海綿所受的壓力大小并沒有變化,只是它的受力面積變大了,進而可以得出受力面積也是可以影響到壓力作用的效果的。最后再進行歸納總結得出:壓力的大小和受力面積都可以影響到壓力的作用效果。通過這個演示實驗,學生就可以很好地理解“壓強”的定義。
總之,初中物理教師應該充分地認識到物理演示實驗在教學中的重要性,結合教學的具體內容,不斷地挖掘演示實驗的素材,將實驗教學目標落在實處,在幫助學生學習物理知識,提高綜合能力的同時,提升課堂教學的效率,推動物理教學的發展。