初中物理演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

張曉輝

摘 要：演示實(shí)驗(yàn)是教師進(jìn)行物理教學(xué)并取得良好效果的重要基礎(chǔ)，也是課標(biāo)的明確要求。因此，教師根據(jù)實(shí)際需要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的改進(jìn)和創(chuàng)新是必要的。對(duì)此，應(yīng)從四個(gè)角度進(jìn)行有益的探討，即實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)從學(xué)情實(shí)際出發(fā)，著眼于助力學(xué)生對(duì)相關(guān)概念和規(guī)律的理解，并在深化物理思想的同時(shí)，有意識(shí)地滲透探究思維。

關(guān)鍵詞：初中物理；演示實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-010X（2015）30-0065-02

初中物理教學(xué)對(duì)抽象思維與形象思維的要求都比較高，但囿于初中學(xué)生的認(rèn)知與思維特點(diǎn)等因素，使很多學(xué)生認(rèn)為物理是比較難學(xué)的學(xué)科。這種情況下，教師充分利用演示實(shí)驗(yàn)的直觀與形象，引導(dǎo)學(xué)生如課標(biāo)所言“經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程”并“參與科學(xué)探究活動(dòng)”，是極其必要的。因此，教師在演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，摒棄傳統(tǒng)的以教師操作為主的弊端，而注重聯(lián)系、調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，以創(chuàng)新設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生的興趣、深化對(duì)相關(guān)概念與規(guī)律的認(rèn)知并理解實(shí)驗(yàn)思想的精髓，就成為引導(dǎo)學(xué)生熱愛并學(xué)好物理學(xué)科的重要抓手。

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)從學(xué)情實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣

余文森教授在論述有效教學(xué)的基本要素時(shí)，認(rèn)為教師的課堂教學(xué)要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，并使之成為學(xué)生“進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的認(rèn)知背景”。這主要是因?yàn)?，認(rèn)知背景的提供是從學(xué)生的學(xué)情實(shí)際出發(fā)并為學(xué)生所熟悉的，會(huì)帶給學(xué)生極大的親切感，進(jìn)而使之自然地參與到教學(xué)之中；且教師如此操作，也會(huì)引導(dǎo)和促使學(xué)生更好地留心觀察生活中的物理現(xiàn)象，活學(xué)活用并勤于思考，物理學(xué)習(xí)興趣的提高亦成為自然。

如，學(xué)習(xí)“聲音的傳播”時(shí)，教材（人教版）提供的演示實(shí)驗(yàn)是真空罩中的鬧鐘，對(duì)其描述為“把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)”，然后逐漸抽出其中的空氣以注意其聲音的變化。顯然，要在實(shí)驗(yàn)中隨時(shí)控制鬧鐘鈴聲是較為麻煩的一件事。而改用學(xué)生熟悉的手機(jī)代替鬧鐘來(lái)做這一實(shí)驗(yàn)，既簡(jiǎn)單便捷又能引起學(xué)生觀察的興趣。其具體操作是，把手機(jī)設(shè)置為“來(lái)電鈴聲”后放置在玻璃罩內(nèi)；在抽出其空氣過程的不同階段，用另一手機(jī)去撥打該手機(jī)，即可清楚地聽取與發(fā)現(xiàn)玻璃罩內(nèi)手機(jī)鈴聲大小的變化情況；直至最后空氣全部被抽出，再次撥打該手機(jī)也不能聽到鈴聲。這一實(shí)驗(yàn)過程，會(huì)非常直接地使學(xué)生明白，聲音的傳播需要介質(zhì)（如空氣），聲音在真空中是不能傳播的。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)著眼于助力學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律的理解

作為物理課堂教學(xué)最具活力和生命力的部分，演示實(shí)驗(yàn)最終是為教學(xué)服務(wù)的，其目的在于通過教師演示幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)并理解物理規(guī)律、掌握規(guī)律；同時(shí)，很多學(xué)生會(huì)因物理學(xué)科中的某些概念和規(guī)律的抽象性等原因，不易理解與掌握。因此，教師的演示實(shí)驗(yàn)即應(yīng)在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)充分考慮這一點(diǎn)，以其形象、生動(dòng)、易于學(xué)生觀察的特點(diǎn)來(lái)為化解教學(xué)的重點(diǎn)與學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。

如，學(xué)習(xí)“光的直線傳播”一節(jié)時(shí)，教材有“光在水中的傳播”這一演示實(shí)驗(yàn)，教材的設(shè)計(jì)是“在盛水的玻璃水槽中滴幾滴牛奶”，然后用激光筆照射以觀察其光線路徑。其中“滴牛奶”的目的在于制造懸濁液體以凸顯光線路徑便于學(xué)生觀察。但是，在實(shí)踐中，其現(xiàn)象并不是很明顯，且激光筆的光線先穿過玻璃壁再進(jìn)入水中、造成介質(zhì)不一的問題，這并不利于學(xué)生理解本課時(shí)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)之一“探究得到光沿直線傳播的特點(diǎn)”，與關(guān)鍵詞“同種介質(zhì)”相矛盾。因此，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)過程中，我把往水中“滴牛奶”改進(jìn)為“用蚊香向倒放的水槽中放煙”。這樣就使原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問題迎刃而解，有效達(dá)成教學(xué)目的；將光在液體（水）中的傳播改為在空氣中的傳播這一傳播介質(zhì)的改變，使實(shí)驗(yàn)更加接近學(xué)生的實(shí)際生活，激發(fā)了學(xué)生觀察興趣。

三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)關(guān)注物理思想，以內(nèi)涵深化提高學(xué)生的物理素養(yǎng)

對(duì)部分學(xué)生來(lái)說，演示實(shí)驗(yàn)就是現(xiàn)象與過程的觀察，以幫助其理解相關(guān)概念、規(guī)律或分析某些結(jié)論。但從教師角度出發(fā)，演示實(shí)驗(yàn)首先是物理思想和實(shí)驗(yàn)方法的教學(xué)。換言之，教師在特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)的操作步驟和技巧、現(xiàn)象的觀察和分析的同時(shí)，還必須仔細(xì)探究設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的物理思想，這既是演示實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)思想，也是實(shí)驗(yàn)的目的之一。教師的演示實(shí)驗(yàn)只有站在這樣的高度，才有可能在教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)物理思想的熏陶，進(jìn)而在潛移默化中提高學(xué)生的物理素養(yǎng)，并培養(yǎng)其創(chuàng)新思維的能力。

例如，在學(xué)習(xí)“電流與電壓和電阻的關(guān)系”一節(jié)時(shí)，教材有演示實(shí)驗(yàn)“探究電流與電壓的關(guān)系”，為學(xué)生后面歐姆定律的學(xué)習(xí)奠基。教材中實(shí)驗(yàn)題目下的第一句話即是“你認(rèn)為電阻一定時(shí)，電流與電壓存在怎樣的關(guān)系”，在提示學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡耐瑫r(shí)，也揭示了這一實(shí)驗(yàn)的變量控制即“電阻一定”。那么，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，就有必要對(duì)學(xué)生作適當(dāng)?shù)奶嵝雅c說明，否則，說明教師對(duì)變量控制這一實(shí)驗(yàn)方法的忽視，亦會(huì)因缺失必要的提示而喪失了一次對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)方法與思想的教育的機(jī)會(huì)。

四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滲透探究思想，以提高學(xué)生的探究能力

盡管演示實(shí)驗(yàn)在很大程度上是教師的一人獨(dú)舞，但“學(xué)生的聰明才智來(lái)自他們的手指頭”（蘇霍姆林斯基語(yǔ)），這一點(diǎn)也不應(yīng)忽視；并且，在教學(xué)過程中，很多學(xué)生對(duì)某些驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是知道的，他們已經(jīng)在閱讀教材的過程中了解到這一點(diǎn)，“驗(yàn)證”一詞本身亦說明了這一點(diǎn)。因而他們?cè)诮處煹难菔具^程中多會(huì)停留于看熱鬧階段而起不到應(yīng)有的啟迪思想與激發(fā)質(zhì)疑的作用。這種情況下，如果教師仍按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其價(jià)值乏善可陳是一定的。這就使教師有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，以學(xué)生動(dòng)手參與的探究活動(dòng)代替教師無(wú)價(jià)值的演示，來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生在自我操作過程中的觀察、思考、討論、分析、推理、判斷等，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、得出結(jié)論，使原本的單一驗(yàn)證升格為學(xué)生的再探究和再發(fā)現(xiàn)。如前述“光的直線傳播”演示實(shí)驗(yàn)，生活實(shí)踐已經(jīng)給某些善于生活觀察的學(xué)生以正確的結(jié)論。因此，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)時(shí)，我指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，以探究性實(shí)驗(yàn)代替原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，全體學(xué)生的親自動(dòng)手操作，極大地提高了他們的實(shí)驗(yàn)熱情，親歷科學(xué)探究的過程，也深刻理解了知識(shí)，還提高了分析和解決問題的能力。

總之，對(duì)演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新是必要的，也是可行的。只要掌握好設(shè)計(jì)技巧，并考慮到教與學(xué)的實(shí)際需要，就會(huì)使教與學(xué)相得益彰，收到事半功倍之效。

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