物理演示實驗教學的思考

物理演示實驗教學的思考

        我國中學生實驗素質較差，物理演示實驗教學是培養學生實驗素質的生要手段。同時課堂演示實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分，它不但是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節，而且還能激發學生的學習興趣、引領學生思考、培養學生的觀察能力、思維能力。如何提高高中物理演示實驗教學以適應素質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 
        中學生的思維方式主要還是形象思維，而物理學在很多時候顯得很抽象。學生普遍感到物理“難學”，其原因之一就是物理教學中缺乏化抽象為形象的載體——恰當的實驗。這里面有客觀原因是很多學校實驗條件不行，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到很好的效果。在這方面，世界上許多發達國家重視演示實驗的經驗值得我們借鑒：他們認為：“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計，所用器材都是他們自己動手制作的�？梢�，他們的學生在實驗方面得到訓練和能力培養比我國的學生多得多，他們學生的實驗心理素質比我國中學生強。因此，在當前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中，我們對物理實驗教學，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生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結合教學實際，研究解決的方法，努力開發一些直觀的演示，同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就，例如：用看立體電影的眼鏡演示光的偏振，用示波器演示調諧電路的電諧振等。在實驗教學中，可在規定的實驗中，適當增加相關演示項目，使教學內容更加豐富，使學生的眼界更加開闊。例如將同學們分為兩排相向站立利用有序的下蹲起立演示波的傳播。這樣不僅培養學生對物理的學習興趣，更多地拓寬學生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力，為素質教育及學生素質提高打下堅實的基礎。
        二、在演示實驗中增加直觀性和學生的體驗性
        演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示，在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統的課堂教學，演示實驗通常教師演示，學生看，但是很多實驗學生根本看不清，特別是后邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展，直接影響學生實驗心理素質的提高。因此，在演示實驗時，實驗內容的確定不僅要與教學內容聯系還要與學生生活實際相聯系；實驗器材的選取時應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由教師發動學生動手自制器材、甚至有的抽象的物理現象可以用多媒體演示；在演示實驗中應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結，甚至在實驗操作上讓學生積極參與，讓學生充分了解實驗的內容，多次重復，加深印象，鞏固記憶。
例如：在“平拋運動”一節的教學中，讓每兩位學生一組用一套實驗器材，實驗中讓學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系，把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料，引導學生仔細、準確地進行觀察，然后引導學生討論、研究、對比、總結出平拋運動水平方向及豎直方向的運動特點，最后訓練學生用科學的語言描述，并解釋所觀察到的現象，從而順理成章地得出平拋運動的規律�？梢�，演示實驗在教師指導下讓學生參與，不僅有顯示學生實驗技能的機會，又能得到科學方法的訓練及能力的培養，加深理解和掌握物理概念和規律，同時可領略物理學的思想，培養科學態度和科學方法。        三、在演示實驗中增加趣味性
        興趣作為主體的一種內驅力，直接導致學生主動地去關注實驗、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定性；用多個音叉演示共振等。用此種實驗方法對學生的吸引力更大，學生不僅能表現出濃厚的探究興趣，而且印象很深，很長時間都忘不了。
        四、演示實驗應簡易
        限于中學生的理論水平和操作技能，演示實驗設計在能達到目標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范圍以內。首先就地取材，用簡單的器材做實驗容易使學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，如虹吸現象。長久下去，學生對周圍生活的關注意識就會增強。其次采用簡單的器材還容易突出實驗的物理原理，而不為器材復雜的結構所干擾，因此能獲得更好的效果。麥克斯韋在評價簡單儀器時曾經說過：“這些實驗的教育價值往往與復雜程度成反比，學生用自制的儀器雖然經常出毛病，卻會比用需仔細調整的復雜儀器學到更多的東西，仔細調整的儀器學生易于依賴，而不敢拆成零件。” 
        五、演示實驗應變“廣播式”的教學模式為“探究式”實驗模式
        無論是演示實驗還是分組實驗，傳統的教學模式是老師介紹實驗的原理、器材、步驟、要觀察的現象、記錄的數據、要得出什么結論、產生誤差的原因等等，這種方式對學生在學習物理的科學方法和科學態度方面不能得到鍛煉，也不利于培養學生主動探索物理規律的能力，而探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決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，在教學中可盡量再現實驗的設計過程，多讓學生想想：“為什么要這樣做？”“有沒有更好的方法？”以此滲透物理思想，啟迪學生思路。例如在“牛頓第二定律”一節的教學中，其研究方法：邊學邊做實驗。如：１.提問怎樣消除摩擦力對合力的影響；怎樣測量加速度；怎樣測質量；怎樣測合力。２.首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗，然后，教師再演示課本上的實驗，規范操作，這樣，不僅使學生掌握科學的實驗方法，而且讓學生觀察實驗過程，注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中產生的現象。３.探索知識：指導學生對問題進行具體研究，處理實驗數據。４.歸納總結：師生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。這樣，讓學生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進行推證，在推證過程中學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。讓學生由學知識變為主動探索自然規律，對知識學得更扎實更牢固，同時使學生受到科學方法的熏陶。
        總之，物理課堂演示實驗要與學生的分組實驗有機地結合起來，努力培養學生的實驗素質。

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