郑海韬

摘要针对物理学科本身的特点,结合多年的课堂教学经验,本文提出了物理演示实验所要达到的的具体要求。即,目标明确、明显直观、结果真实、要有启发性。

关键词物理演示实验 着手方面 作用

中图分类号:G633.7文献标识码:A

多年的物理教学经验使我认识到,物理演示实验在教学中有着非常重要的作用。实验既是物理科学赖以产生和发展的基础,又是引导学生认识物理理论,解决问题的重要手段,物理知识系统是一个以经验知识(物理现象)、基本概念、基本关系(原理、定律、公式)等为中心并以归纳、类比为基本结构要素组合而成的逻辑体系。就中学物理而言,实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验,是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到"事半功倍"的效果。

实验的构思设计对学生掌握知识、培养能力有着重要意义。要使演示实验真正达到演示目的:学生思维活跃,兴趣盎然,扎实基础,就必须从以下几个方面着手:

1 目的明确

演示实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性,就能创造出生动的情景,使学生思维活跃。实验是用来配合教学的,应根据不同教学内容和要求,选择用合适的实验,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。比如,讲“摩擦力”这一节,我们可以用引导提示法。如“摩擦力的大小与哪些因素有关系呢?”为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上作匀速直线运动,这时绳子对木块的拉力F就等于木块与桌面间的滑动摩檫力f。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力N,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使F增大,木块才能做匀速运动。可见N增大,f也增大。学生就很自然地得出"f的大小跟N大小成正比"的结论。然后进一步得出动摩擦因素与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确,环环紧扣,步步深入,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。演示实验切忌毫无目的,其最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律,否则演示实验就失去它的意义了。

2 明显直观

为了使物理过程的现象明显,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大,要使教室内最远的同学也能看清。这样做演示的精密度虽有所降低,但可以用感受效果来弥补。必要时可以借助投影、放大电路等手段增强现象的明显性,另外,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。可采用磁性黑板、染色、生烟、衬托背景、照明等方法。 为了不影响正常授课时间,演示实验过程要明了,不需要过多地拐弯抹角,特别是一些为巩固物理概念的定性演示中,没有必要选择精密复杂的实验装置。考虑到感官对于记忆的帮助,可以调动学生各部分感官的协调并用,有资料表明,在接受知识方面,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图象获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%。因此,我们应该考虑学生的各种感官对信息的分辨能力,以强化有效刺激,促进学生对新知识、新规律的理解。

3 结果真实

课堂上的教学时间是极其宝贵的,教师在课堂上的演示实验要尽量确保成功。成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理,它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理,才能准确的抓住关键,成功的进行演示。例如,静电实验我们一般认为比较难做,其实关键在于静电电压高而电量少。因其电压高,通常所说的绝缘体在高压下变成了导电体;因其电量少,电荷容易漏。从原理上进行分析,我们就可以找到改进静电演示实验的关键——解决绝缘问题。只要对仪器进行简单的改进就行了。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如,空气的湿度对静电实验很有影响,某些电学实验跟电源电压的稳定性有关。因此,在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细地进行检查,了解实验的精确程度,估计实验时间等。课前做好充分的准备,可以提高演示的成功率,但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办?一是要镇定,切忌手忙脚乱,应认真思考和分析,尽可能及时找出原因,迅速排除故障;二是要实事求是,实验失败不可简单地用"仪器不行"来搪塞过去,更不能编造数据,弄虚作假。应当向学生如实说明实验失败的原因,申明下次再做。

4 要有启发性

演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。演示中的启发性,首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。

运用演示引发问题,只是启发思维的起点,虽然它是学生开展积极思维的突破口,但要推进思维的展开,(下转第132页)(上接第125页)仍需有教师不断的引导。例如,为什么会有这种现象?怎样才能产生?怎样才能做得更好?……在学生不断的探讨、思索中,逐步掌握物理知识,了解物理规律,这样的实验就成为了推进思维的向导。演示实验一般情况可采用这样的几步:提出问题,通过实验建立初步表象;再做实验,又提出问题进行探讨,找出规律;应用规律来说明问题,并用实验来验证。这一过程体现了实践——理论——实践的认知规律。演示实验切忌难易不分,草草了事。有些新教师做实验,常常以能显示实验现象为满足,急急表演,匆匆收场。这样的实验必不能给学生留下深刻的印象,而且忽视了学生由感性到理性的上升过程,忽视了学生能力的培养,不可能达到实验所需的目的。

总之,演示实验在物理教学中有不可替代的作用。只有我们明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察促进思维活动的展开,又用思维指导观察活动的进行,逐步掌握物理概念和规律,将抽象的理论具体化,将理论知识与生活实际有机的结合起来,真正的将知识学“活”,而不是为了做题而硬记理论。掌握物理规律,为以后的深入学习提供基础。脱离了实际的教学,只会把学生们的思维禁锢,学生的观察和思维能力不会得到提高,退一步来说,通过演示实验可以提高物理教学的效果,使学生在轻松愉快的气氛下掌握了知识,将空洞乏味的理论知识变得生动有趣,让学生的身心在繁重的学习生活中获得了休息。