張智群
【摘 要】演示實驗教學是物理教學的重要組成部分,對提高物理教學效果有重要的作用。本文主要闡述了在演示實驗教學中通過增設趣味性小實驗、巧設探究式問題串、下放演示實驗權、開拓演示實驗空間等策略來優(yōu)化演示實驗教法,從而提高教學效果。
【關鍵詞】演示實驗 ? 物理 ? ?策略
物理實驗教學是中學物理教學的重要組成部分,其形式多樣,有演示實驗、邊教邊實驗、學生分組實驗和課外實驗,而以演示實驗最常用。物理演示實驗是學生了解事物和認識規(guī)律最直接的方式,教師做好實驗是提高教學效果的最有效途徑;而演示實驗怎么做,實驗過程中要重視哪些細節(jié),將決定著教學效果的好壞。如果只是簡單地演示,學生只看到表面現(xiàn)象,沒有悟出其中的道理,將會減弱學生的興趣和實驗的教學效果。所以,教學中教師必須積極探索高效演示實驗課堂的教法。下面結合自己的教學實踐淺談提高演示實驗教學效果的幾點策略。
一、增設趣味性的小實驗,激發(fā)學生興趣
在物理課堂上教師可以增設趣味性的小實驗來演示課本上的實驗。生動有趣的小實驗可以使學生的注意力高度集中;出乎意料的現(xiàn)象又可以喚起學生的好奇心和求知欲;同時,小實驗操作簡單,可以有目的地人為控制條件的操作。因此,學生在觀察的基礎上,會很自然地產生自己試做的愿望,這必將使學生形成更為持久的學習興趣,從而提高教學效果。
例如在講解《力的分解》時,可以演示這樣一個有啟迪性的小實驗。如圖所示,取一個大砝碼放在桌面上,要用細線把它提起來,問學生用一根線易斷還是兩根線易斷?在沒接觸物理前,學生很自然認為一根線易斷,但實驗結果卻恰恰相反:用一根線可將砝碼穩(wěn)穩(wěn)地提起,而用兩根同樣的細線(特地使兩線間有一夾角)去提,隨著兩線夾角的增大,突然“咣”的一聲,砝碼落到桌面,細線斷了。為什么兩根線的效果反而不如一根線呢?這一“懸念” 馬上使學生的大腦產生“興奮劑”,求知欲迅速被激起,從而進一步激勵他們去實踐探索、尋找原因。
二、巧設探究式問題串,激發(fā)學生參與意識
在傳統(tǒng)的教學中,課堂演示實驗一般是教師直接做,學生觀察現(xiàn)象,然后接受實驗結果。學生無法動手,甚至也不用動腦思考,這樣不同程度地阻礙了學生的學習意識的發(fā)揮,直接影響學生智能和潛能的發(fā)展。如果教師轉變教學方式,在引導學生觀察演示實驗的同時,巧設探究式問題串,讓學生帶著問題去觀察、思考、討論,變接受性學習為探索性學習,這樣隨著問題的層層深入就能激發(fā)學生的思維,同時實驗結論也能合情合理地被推導出來,充分調動了學生的參與意識。
例如,在《內能》教學中,圍繞“壓縮氣體做功,使氣體內能增加”這個重點,可以通過右圖實驗并巧妙地創(chuàng)設探究式問題串:
實驗1:厚玻璃筒中先不放易燃物,而壓縮筒內的空氣,提問學生空氣的內能有無增加?
這時學生自然回答:不知道,因為空氣內能的增加與否怎能看得見?
此時自然地引出一個實驗設計的問題:怎樣變“不可見”為“可見”?學生各抒己見,主動參與設計,提出了一系列方案,教師再啟發(fā)引出下個實驗。
實驗2:厚玻璃筒中放進易燃物(如蘸乙醚的棉花),緩慢壓縮筒內的空氣,學生沒看到任何現(xiàn)象。這時學生會很困惑,教師進一步提問:“為什么要放入易燃物?”生:“顯示氣溫的升高?!薄翱蔀槭裁匆兹嘉餂]有被點燃?”抓住了學生的思維,接著進行實驗。
實驗3:再次快速壓縮厚玻璃筒內的空氣,隨著一道明亮的火花,易燃物燃燒起來,學生很激動。這時,教師抓住時機,繼續(xù)提問:“為什么兩次實驗的結果會不一樣?”“易燃物燃燒起來說明了什么?”“這個實驗說明了什么?”然后讓學生分析、歸納和總結。
通過創(chuàng)設探究式問題串,逐步啟發(fā)、引導、層層深入,讓學生的觀察和思維活動緊密地結合起來,用觀察促進思維活動的展開,又用思維活動指導觀察的進行,從而激發(fā)學生思維最大限度地參與到演示實驗的全過程,提高課堂教學效果。
三、下放演示實驗權,培養(yǎng)學生獨立完成實驗的能力
在演示實驗課上,教師可以通過一些設計,將演示實驗權下放,通過邊引導討論,讓學生一起動手實驗,變學生觀察主體為實驗主體。這樣學生不僅能獲得清晰的印象,也能在操作中加深理解物理知識,并學習一些實驗操作方法,提高學生獨立完成實驗的能力。
例如,在講解“水流星”時,為了讓學生弄明白在最高點桶內的水對桶底的壓力是豎直向上,可以用細線系一小球來代替小桶,讓學生們親自動手在豎直面內轉動,感覺一下細線對手的作用。還有,“利用自由落體運動測反應時間”、“單擺測重力加速度”等實驗,都可以讓學生親自動手在課堂上演示,參與實驗的操作過程,不僅能加強課堂上師生的交流互動;還能使學生學到更為生動的物理知識和提高動手能力。
實踐表明,向學生下放演示實驗權,采用邊教邊演示與學生邊實驗邊學相結合的教學方式,加強師生在課堂上的信息交流,讓學生有更多的動手、動腦、動口的機會,更有利于學生對物理實驗的掌握,大大提高了教學效果。
四、開拓實驗空間,將演示實驗向課外擴展,進一步提高教學效果
教學中發(fā)現(xiàn),將課堂上的部分演示實驗向課外擴展,改為課后“小實驗”,然后讓學生在課堂上討論、比較自己的“小實驗”,可以提高學生學習的興趣,進一步提高教學效果。例如,在學習光的直線傳播時,可以布置學生課后利用易拉罐演示小孔成像實驗,然后到課堂上討論。有趣的是,學生在易拉罐上挖的小孔大小、形狀都不同,但只要是小孔,都能成像,而且同種光源通過小孔所成像的大小和形狀都相同,這就說明小孔成像與孔的形狀無關。學生通過對比實驗,不僅學會了知識,又能從中發(fā)現(xiàn)問題,從而提高教學效果。
利用身邊的材料去做實驗的例子有很多。例如,可以用硬紙自制簡易驗電器,用近視鏡片代替凹透鏡做實驗等。將演示實驗“搬出學校”,將儀器“搬回家中”,讓學生擺脫課本和實驗室的限制,真正做到適應新課改轉變教學方式的要求,提高教學效果。
可見,提高物理演示實驗教學效果的途徑多種多樣,其關鍵在于引導學生參與實驗探究活動,學生越積極踴躍,教學效果越好。因此,在教學中,教師應增強新課改意識,多給學生提供思考、辨析和動手的機會,從而提高學生的實驗技能和課堂教學效果。