物理演示實驗教學(xué)的思考
我國中學(xué)生實驗素質(zhì)較差，物理演示實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實驗素質(zhì)的生要手段。同時課堂演示實驗是中學(xué)物理實驗教學(xué)的重要組成部分，它不但是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié)，而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引領(lǐng)學(xué)生思考、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力。如何提高高中物理演示實驗教學(xué)以適應(yīng)素質(zhì)教育改革對人才的需要值得思考。一、教師在思想上一定要重視演示實驗教學(xué)
中學(xué)生的思維方式主要還是形象思維，而物理學(xué)在很多時候顯得很抽象。學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏化抽象為形象的載體——恰當(dāng)?shù)膶嶒�。這里面有客觀原因是很多學(xué)校實驗條件不行，也有主觀原因，就是一些老師怕麻煩，不重視演示實驗，其實很多演示實驗只用我們身邊的素材就能達(dá)到很好的效果。在這方面，世界上許多發(fā)達(dá)國家重視演示實驗的經(jīng)驗值得我們借鑒：他們認(rèn)為：“沒有演示實驗的課，不算是一堂成功的課”。美國物理教師普遍都很重視演示實驗。在他們上的每一節(jié)課中至少要做一個演示實驗。而且這些實驗很多都是他們自己設(shè)計，所用器材都是他們自己動手制作的。可見，他們的學(xué)生在實驗方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國的學(xué)生多得多，他們學(xué)生的實驗心理素質(zhì)比我國中學(xué)生強。因此，在當(dāng)前我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中，我們對物理實驗教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示，同時在教學(xué)中引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就，例如：用看立體電影的眼鏡演示光的偏振，用示波器演示調(diào)諧電路的電諧振等。在實驗教學(xué)中，可在規(guī)定的實驗中，適當(dāng)增加相關(guān)演示項目，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生的眼界更加開闊。例如將同學(xué)們分為兩排相向站立利用有序的下蹲起立演示波的傳播。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力，為素質(zhì)教育及學(xué)生素質(zhì)提高打下堅實的基礎(chǔ)。
二、在演示實驗中增加直觀性和學(xué)生的體驗性
演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示，在操作的同時又引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實驗通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實驗學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實驗時，實驗內(nèi)容的確定不僅要與教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系還要與學(xué)生生活實際相聯(lián)系；實驗器材的選取時應(yīng)注重選擇便于觀察的器材，若實驗室的器材不能滿足要求應(yīng)由教師發(fā)動學(xué)生動手自制器材、甚至有的抽象的物理現(xiàn)象可以用多媒體演示；在演示實驗中應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)，甚至在實驗操作上讓學(xué)生積極參與，讓學(xué)生充分了解實驗的內(nèi)容，多次重復(fù)，加深印象，鞏固記憶。
例如：在“平拋運動”一節(jié)的教學(xué)中，讓每兩位學(xué)生一組用一套實驗器材，實驗中讓學(xué)生觀察平拋小球與水平勻速運動的小球及同高度自由落體運動小球的的運動關(guān)系，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)、準(zhǔn)確地進(jìn)行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)出平拋運動水平方向及豎直方向的運動特點，最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述，并解釋所觀察到的現(xiàn)象，從而順理成章地得出平拋運動的規(guī)律�？梢�，演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機會，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解和掌握物理概念和規(guī)律，同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。 三、在演示實驗中增加趣味性
興趣作為主體的一種內(nèi)驅(qū)力，直接導(dǎo)致學(xué)生主動地去關(guān)注實驗、完成實驗，理解實驗。例如用鐵屑模擬磁感線；用不倒翁研究物體的穩(wěn)定性；用多個音叉演示共振等。用此種實驗方法對學(xué)生的吸引力更大，學(xué)生不僅能表現(xiàn)出濃厚的探究興趣，而且印象很深，很長時間都忘不了。
四、演示實驗應(yīng)簡易
限于中學(xué)生的理論水平和操作技能，演示實驗設(shè)計在能達(dá)到目標(biāo)的前提下要盡可能用較少的儀器，儀器要盡可能簡單，實驗原理盡可能在中學(xué)范圍以內(nèi)。首先就地取材，用簡單的器材做實驗容易使學(xué)生感到物理就在身邊，研究物理并不神秘，因此老師可以用易拉罐、可樂瓶、膠帶、飲料吸管等生活中常見的物品來做物理演示實驗，如虹吸現(xiàn)象。長久下去，學(xué)生對周圍生活的關(guān)注意識就會增強。其次采用簡單的器材還容易突出實驗的物理原理，而不為器材復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所干擾，因此能獲得更好的效果。麥克斯韋在評價簡單儀器時曾經(jīng)說過：“這些實驗的教育價值往往與復(fù)雜程度成反比，學(xué)生用自制的儀器雖然經(jīng)常出毛病，卻會比用需仔細(xì)調(diào)整的復(fù)雜儀器學(xué)到更多的東西，仔細(xì)調(diào)整的儀器學(xué)生易于依賴，而不敢拆成零件。”
五、演示實驗應(yīng)變“廣播式”的教學(xué)模式為“探究式”實驗?zāi)Ｊ?
無論是演示實驗還是分組實驗，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是老師介紹實驗的原理、器材、步驟、要觀察的現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)、要得出什么結(jié)論、產(chǎn)生誤差的原因等等，這種方式對學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力，而探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實驗?zāi)芰敖鉀Q實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說：“對真理的探索比占有更加寶貴”。
因此，在教學(xué)中可盡量再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程，多讓學(xué)生想想：“為什么要這樣做？”“有沒有更好的方法？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。例如在“牛頓第二定律”一節(jié)的教學(xué)中，其研究方法：邊學(xué)邊做實驗。如：１.提問怎樣消除摩擦力對合力的影響；怎樣測量加速度；怎樣測質(zhì)量；怎樣測合力。２.首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計好的實驗方案做實驗，然后，教師再演示課本上的實驗，規(guī)范操作，這樣，不僅使學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法，而且讓學(xué)生觀察實驗過程，注意發(fā)現(xiàn)研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象。３.探索知識：指導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行具體研究，處理實驗數(shù)據(jù)。４.歸納總結(jié)：師生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。這樣，讓學(xué)生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進(jìn)行推證，在推證過程中學(xué)生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律，對知識學(xué)得更扎實更牢固，同時使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
總之，物理課堂演示實驗要與學(xué)生的分組實驗有機地結(jié)合起來，努力培養(yǎng)學(xué)生的實驗素質(zhì)。
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