物理演示实验在有效性课堂教学中的应用

物理实验教学环节应成为培养学生实践能力和创新精神的重要教育资源,如何充分利用好这块资源提高物理教学质量,是我们初中物理教师应探索的课题。本人就农村中学的现有条件,谈谈演示实验在物理教学中的作用。

一、演示实验能够激发学生的兴趣和求知欲,提高其主动参与的有效性

爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师”。对于中学生,演示实验有很强的吸引力,极易唤起他们的直接兴趣。新奇的实验现象常常会出乎他们的意料之外,使学生一时的好奇心逐渐转化为探求科学知识的持久兴趣和饱满热情,即由直接兴趣发展到间接兴趣。因此,我们的每一堂课都应精心设计,巧设实验,想方设法培养学生的学习兴趣。

作为物理是一门以实验为基础的学科,激烈奇幻、生动鲜明的现象很容易吸引住学生。如“纸锅烧水”“单筷提杯”“鸡蛋在盐水的浮沉实验”“装满水的杯子还能放多少回形针的实验”“气球放在钉板的钉子上,在气球上方放物体,气球变形却不会被钉板上的钉刺破”“马德堡半球实验”等有趣的实验能增强学生的感性认识。学生们积极思考,激烈争辩,这样既引发了学生的兴趣,又培养学生的主动参与意识;另外,学生观察演示实验,自然也会产生自己动手的欲望。如制作“土电话”“用易拉罐自制针孔照相机”“自制哨子”“制作不倒翁”“自制孔明灯”等。学生多动手做实验,不仅可以满足学生操作的欲望,更重要的是,可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服困难、解决问题获得成功”后的喜悦,从而提高兴趣、增强信心、增强学习的欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向。

二、演示实验能够创设学生有效掌握知识的环境,提高教学的有效性

演示实验的引入使课堂多了一个信息源。它不但通过其实验现象本身吸引学生的注意,以利于向学生传播知识,而且它同时在无声地传播着一种科学的思想。透过它,学生可以看到科学进化的实验背景,寻觅到人类与自然作斗争的历史足迹;体察出实验设计者独具匠心的巧妙方法,用心良苦的教学思想。在教师的手中完成了一个又一个有趣实验的那些日常生活中随处可见的物品,无声地在告诉学生,物理就在身边,物理实验来源于生活,他们可以用身边的瓶瓶罐罐自己动手去做,亲自体验其中的乐趣。如用平面镜和纸盒制作的“魔术箱”,“潜望镜”,用小瓶、沙子自制“浮沉子”,用“漏斗和乒乓球探究流体大小对流体压强的影响”,“用木梳的粗齿与细齿探究决定声音高低的因素的实验”,用“饮料瓶打孔研究液体压强与液体深度的关系”等。

有的演示实验用的教具不是很直观和清楚,老师可自制仪器模型,比如电流表、电压表的表盘、弹簧测力计的表盘等可制成一个放大的模型,再练习读数。这样既清晰直观,全班又都看得见。有些抽象的物理情景、原理图制作成幻灯片,配上恰当的、幽默的旁白或者是教师在一旁适时地口头演说,还可运用投影仪或多媒体进行教学。比如说像磁感线的分布情况,电流的流动方向,光线的传播方向;再比如在讲“速度”时,学生视觉感受到速度与时间及路程三者的关系不明显,可以运用多媒体课件来演示,演示时,三者的关系变化可以用图像变化、视觉变化,听觉变化来表示,从收集信息、描述情景、分析数据做出判断并进行交流,使学生在动态中听觉、视觉器官共同作用,这样比单纯用视觉更能直接促使学生对新知识、新概念、新规律的理解。

演示实验将教师也吸引到了实验上来,它与教师连成一个整体的信息源,可以传递比教师单单讲解更独特的东西。教师全神贯注地操作实验,被实验现象所吸引,特别是为实验的成功、挫折而惊喜、担忧,这种无意识的感情流露,无不强烈地向学生传递着一个信息,实验的确是科学不可缺少的部分,它值得我们花时间和精力。这样的效果比教师空讲“实验很重要、要如何重视”要好得多。演示实验改变了课堂的空间结构,这无声的语言可以活跃课堂气氛,拉近师生间心灵的距离,融洽师生关系,从而促进教与学的过程。同时也有利于发现学生在学习上存在的问题。在教学中,学生通过观察实验现象获得必要的感性知识,是其能够形成概念并掌握规律的基础。这种感性认识可以来源于学生的生活,也可以来源于实验提供的事实。从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态,本质的、非本质的因素通常交融在一起。仅仅通过这种途径来使学生建立概念、认识规律,有时会遇到很大的困难。而实验则可以提供精心选择的,经过简化的感性材料,它能使学生对物理事实获得明确具体的认识。演示实验不仅能观察现象的全过程,还能让学生有效地掌握物理知识。

三、演示实验有助于训练学生的思维方法,培养其科学思维的有效性

演示实验能够创造最真实、理论密切联系实际的学习过程。在这个过程中,蕴藏着极其活泼的因素。它不仅能活化学生学到的物理知识,而且可以引导学生像科学家那样去观察周围的事物。用实际手段来验证事物的属性,发现事物的变化联系和规律。通过演示实验培养学生的科学思维能力。所以对观察到的现象经过分析、推理、归纳等一列科学思维,才能抓住本质,从感性认识上升理性认识,形成理论。因此,教师在实验的操作过程中不断提出带有启发性的问题,让学生边观察边思考,引导他们通过观察的现象来揭示它的本质,使学生在演示实验中完成由感性认识到理性认识的飞跃。如学习使用滑动变阻器的教学中,实验前可对全班学生都进行分组(四人一组)每组都有电源、灯泡、滑动变阻器、电流表、开关等器材。教师边演示边设问,滑动变阻器有几个接线柱,怎样连接它才起到了改变小灯泡的亮度的作用。让学生带着问题去仔细观察,动手操作,再通过实物感受,实物触摸,学生必然会全身心投入到课堂中来。一方面使学生熟悉并掌握滑动变阻器的结构和连接方法以及改变电流大小的原理,另一方面在学生的动手实验中,也调动了学生学习的积极性,激发了学生的主动求知欲望。

总而言之,演示实验除了对知识的掌握、智能的提高有明显的作用外,对非智力因素也有显著的作用。演示实验不仅能培养实事求是的科学态度,而且能有助于学生形成正确的观点、观念,优秀的道德品质,培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣,能为学生营造创新学习氛围,培养创新意识、创新思维、创新能力,全面提高学生的科学素质,真正实现我国素质教育的宏伟目标。

作者单位:铜山县郭集中学