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摘要:本文阐述了演示实验在物理教学中的重要性和不可替代的作用。说明了演示实验在物理教学过程中的注意点,对发挥演示实验的作用、提高演示效率、促进学生物理学习兴趣的培养、建立正确的学习方法等有一定的指导作用。
关键词:替代性;明确;直观;启发性;规范
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。要使演示实验真正达到演示目的,必须做到以下几点:
1. 要目的明确,忌随心所欲
物理教学中,演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。例如,在讲授《平抛运动》这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头、桌上滚落的玻璃球、水流的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。其目的就是让学生认识“平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。再比如,讲《摩擦力》这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如摩擦力的大小与哪些因素有关?为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上做匀速直线运动,这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使压力增大木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论,即f=μN。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和清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节课的内容。
2. 要明显直观,忌模糊不清
可以说演示实验的一切功能都不能离开观察,观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此,演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:首先,物理过程的变化要显著;其次,仪器简单,过程明了;第三,要多种感官并用。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,从图像获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%。例如,讲加速度时,学生视觉感受到加速度影响速度的变化可能不很明显,可以用多媒体课件来演示。演示时,速度的变化可以用音高变化来表示,使学生的听觉、视觉共同作用,可能比单纯用视觉更直接。
3. 要安全可靠,忌弄虚作假
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。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”来推搪过去,更不能编造数据、弄虚作假,应向学生如实说明实验失败的原因,下次再做。
4. 要有启发性,忌难易不分
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。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。例如,静电植绒实验中,当启动手摇感应起电时,下极板上的小纸屑不断地飞舞,粘附在涂有胶水的上极板上,形成了美丽的图案。而对这一美妙神奇的现象,学生的问题必将油然而生。又如选择能假设情境的知识点,拟设情境展开想象,对物理知识从另一个角度来认识。比如“假设物体间没有摩擦力以后”为实验讨论课题,可培养学生换角度认知物理现象的习惯,训练学生的想象思维能力。
5. 要选择重点内容,忌主次不辨
重点知识是学生必须掌握并能熟练运用的。学生通过实验、讨论,能加深对物理知识的认识和领会。如讲完《质量和密度》这一章后,及时安排一堂“用天平能称物体的质量,还能称出哪些物理量?”的实验讨论课。通过讨论,学生的知识面不断拓宽,讨论得出:(1)能称出数量。如一堆大头针的颗数;(2)称出长度。如一细铁丝的长度;(3)称出体积。如一个纯净瓶的体积;(4)称出密度。如一块岩石的密度。
6. 演示与讲授要紧密配合,忌相互脱节
演示要做好,但更要和讲授配合好。讲到什么地方做演示?是先讲后做,边讲边做,还是先做后讲?怎样引出问题,通过什么过程说明问题得出结论?哪些地方要向学生交代,哪些地方要提醒学生注意,哪些仪器的装置要仔细地讲解,而另一些部件的作用却可以不讲?这一系列问题,都需要课前结合教材内容的特点仔细考虑好,课堂上才能层次清楚、主次分明地讲好做好,才能发挥演示的作用,调动学生的积极性和主动性,收到讲课和演示有机配合的效果。这就要求教师在备课时不仅要注意演示的直观性和可靠性,而且更重要的是如何引入、讲解,如何分析、启发和总结。总之,演示是课堂教学的一个有机组成部分,不能孤立地考虑,以致与讲课脱节。
7. 要操作规范,忌疏忽大意
学生的实验技能培养,一方面靠分组实验时的实际操作,另一方面则有赖于演示时教师的示范,因此做演示实验时,必须一丝不苟地按规程操作,不能有一点大意,如做天平演示时用手拿砝码,电路连接时不用电键等做法,必须严禁。由于疏忽而发生损坏仪器的事故,更不能允许。关于演示仪器的装配和使用的注意事项,必要时也应该告诉学生。这样经过长期培养,学生的实验技能将会有很大的提高,相应地会增加分组实验的熟练程度。
总之,演示实验在物理教学中有不可替代的作用。教师只有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,发展观察和思维能力。
(南宫市职教中心)
关键词:替代性;明确;直观;启发性;规范
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。要使演示实验真正达到演示目的,必须做到以下几点:
1. 要目的明确,忌随心所欲
物理教学中,演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。例如,在讲授《平抛运动》这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头、桌上滚落的玻璃球、水流的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。其目的就是让学生认识“平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。再比如,讲《摩擦力》这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如摩擦力的大小与哪些因素有关?为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上做匀速直线运动,这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使压力增大木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论,即f=μN。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和清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节课的内容。
2. 要明显直观,忌模糊不清
可以说演示实验的一切功能都不能离开观察,观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此,演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:首先,物理过程的变化要显著;其次,仪器简单,过程明了;第三,要多种感官并用。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,从图像获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%。例如,讲加速度时,学生视觉感受到加速度影响速度的变化可能不很明显,可以用多媒体课件来演示。演示时,速度的变化可以用音高变化来表示,使学生的听觉、视觉共同作用,可能比单纯用视觉更直接。
3. 要安全可靠,忌弄虚作假
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。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”来推搪过去,更不能编造数据、弄虚作假,应向学生如实说明实验失败的原因,下次再做。
4. 要有启发性,忌难易不分
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。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。例如,静电植绒实验中,当启动手摇感应起电时,下极板上的小纸屑不断地飞舞,粘附在涂有胶水的上极板上,形成了美丽的图案。而对这一美妙神奇的现象,学生的问题必将油然而生。又如选择能假设情境的知识点,拟设情境展开想象,对物理知识从另一个角度来认识。比如“假设物体间没有摩擦力以后”为实验讨论课题,可培养学生换角度认知物理现象的习惯,训练学生的想象思维能力。
5. 要选择重点内容,忌主次不辨
重点知识是学生必须掌握并能熟练运用的。学生通过实验、讨论,能加深对物理知识的认识和领会。如讲完《质量和密度》这一章后,及时安排一堂“用天平能称物体的质量,还能称出哪些物理量?”的实验讨论课。通过讨论,学生的知识面不断拓宽,讨论得出:(1)能称出数量。如一堆大头针的颗数;(2)称出长度。如一细铁丝的长度;(3)称出体积。如一个纯净瓶的体积;(4)称出密度。如一块岩石的密度。
6. 演示与讲授要紧密配合,忌相互脱节
演示要做好,但更要和讲授配合好。讲到什么地方做演示?是先讲后做,边讲边做,还是先做后讲?怎样引出问题,通过什么过程说明问题得出结论?哪些地方要向学生交代,哪些地方要提醒学生注意,哪些仪器的装置要仔细地讲解,而另一些部件的作用却可以不讲?这一系列问题,都需要课前结合教材内容的特点仔细考虑好,课堂上才能层次清楚、主次分明地讲好做好,才能发挥演示的作用,调动学生的积极性和主动性,收到讲课和演示有机配合的效果。这就要求教师在备课时不仅要注意演示的直观性和可靠性,而且更重要的是如何引入、讲解,如何分析、启发和总结。总之,演示是课堂教学的一个有机组成部分,不能孤立地考虑,以致与讲课脱节。
7. 要操作规范,忌疏忽大意
学生的实验技能培养,一方面靠分组实验时的实际操作,另一方面则有赖于演示时教师的示范,因此做演示实验时,必须一丝不苟地按规程操作,不能有一点大意,如做天平演示时用手拿砝码,电路连接时不用电键等做法,必须严禁。由于疏忽而发生损坏仪器的事故,更不能允许。关于演示仪器的装配和使用的注意事项,必要时也应该告诉学生。这样经过长期培养,学生的实验技能将会有很大的提高,相应地会增加分组实验的熟练程度。
总之,演示实验在物理教学中有不可替代的作用。教师只有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,发展观察和思维能力。
(南宫市职教中心)