中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)及教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)對(duì)策探討

黃舒芬

【摘? 要】演示實(shí)驗(yàn)屬于中學(xué)物理教學(xué)的重要構(gòu)成部分，與理論知識(shí)相輔相成，兩者相互促進(jìn)、不可分割，既是物理教學(xué)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，也是重要內(nèi)容、手段與方法?；谥袑W(xué)物理本質(zhì)來(lái)看，要想盡量提升演示實(shí)驗(yàn)的效果，教師就要加強(qiáng)對(duì)自身實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升。本文主要探討了中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)及教師實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理;演示實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：0493-2099（2021）23-0104-02

【Abstract】Demonstration experiments are an important part of physics teaching in middle schools， complemented with theoretical knowledge，the two promote each other and are inseparable. They are not only the key foundation of physics teaching， but also important content， methods and methods. Based on the nature of middle school physics， in order to improve the effect of demonstration experiments as much as possible， teachers must strengthen their own experimental literacy. This article mainly discusses the training strategies of middle school physics demonstration experiments and teachers' experimental literacy for reference.

【Keywords】Middle school physics; Demonstration experiment; Experimental literacy

當(dāng)前，隨著新一輪教育改革的深入開(kāi)展，現(xiàn)代教育正處于“應(yīng)試教育”向“素質(zhì)教育”的轉(zhuǎn)變階段。在中學(xué)物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)仍然是薄弱環(huán)節(jié)之一，不利于學(xué)生知識(shí)能力結(jié)構(gòu)與非智力因素的發(fā)展。因此，做好演示實(shí)驗(yàn)工作，成為廣大中學(xué)物理教師的基本任務(wù)。教師要努力提升演示實(shí)驗(yàn)的效果，提高自身的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，帶領(lǐng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)理論知識(shí)，使他們深刻理解與牢固掌握物理知識(shí)。

一、堅(jiān)持生本教育理念，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要

在中學(xué)物理教學(xué)中，設(shè)置演示實(shí)驗(yàn)的主要目的在于讓學(xué)生通過(guò)自主觀察與思考，加深對(duì)物理理論知識(shí)的理解與認(rèn)知，學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)的方法分析物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程。因此，在具體的課堂教學(xué)實(shí)踐中，要想真正發(fā)揮出演示實(shí)驗(yàn)的作用及培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，物理教師首先應(yīng)堅(jiān)持“以生為本”的教育理念，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容與中學(xué)生的身心特點(diǎn)演示實(shí)驗(yàn)，為物理課堂注入更多的生機(jī)與活力，使學(xué)生積極踴躍參與到演示實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，滿足他們的實(shí)際學(xué)習(xí)需要。

例如，在開(kāi)展“光的折射”教學(xué)時(shí)，教師先演示實(shí)驗(yàn)：往裝有清水的大燒杯中豎放或斜放一根筷子，要求學(xué)生分別從杯子的上方俯視與從側(cè)面正視筷子，使其觀察后敘述現(xiàn)象，啟發(fā)他們進(jìn)一步思考，促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)無(wú)法運(yùn)用已有的光學(xué)知識(shí)作出解釋，從而誘發(fā)求知渴望。接著，教師演示課本圖2.4-1所示的折射現(xiàn)象，介紹實(shí)驗(yàn)裝置，包括光源、水槽和水等，解釋什么是折射現(xiàn)象，引出問(wèn)題：光線以不同的入射角射到水面上，進(jìn)入水中的光線將沿什么方向傳播？假如改變方向，是向界面還是向法線偏折？引起學(xué)生的觀察興趣，同時(shí)明確觀察目的與對(duì)象，講解幾個(gè)基本物理概念：入射點(diǎn)、入射角、入射光線、折射光線、折射角和法線，在演示實(shí)驗(yàn)的輔助下滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

二、以教材內(nèi)容為依托，想方設(shè)法增加實(shí)驗(yàn)

在任何教育階段的任何學(xué)科教學(xué)中，教材都是一切教學(xué)計(jì)劃與行為的基本依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)，關(guān)系到各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施情況與質(zhì)量。針對(duì)中學(xué)物理課程教學(xué)來(lái)說(shuō)，為更好地通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，教師需以固有的教材內(nèi)容為依托，想方設(shè)法增加演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，選擇那些簡(jiǎn)單易于操作、本質(zhì)聯(lián)系明顯、生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，從而將抽象的物理知識(shí)變得具體化與直觀化，促使學(xué)生擁有更多體驗(yàn)親身實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，從而改善他們的學(xué)習(xí)效果。

在這里，以“科學(xué)探究液體的壓強(qiáng)”教學(xué)為例，教師先在課件中展示水壩與潛水員的圖片，設(shè)置問(wèn)題：水壩為什么要上窄下寬？潛水員為什么到不同深度時(shí)要使用不同的潛水服？啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考這些現(xiàn)象與什么有關(guān)，學(xué)生知道是液體壓強(qiáng)，從而激起學(xué)習(xí)興趣。接著，教師提供以下器材：礦泉水瓶、塑料袋、皮筋、錐子、水槽等，要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，感受液體壓強(qiáng)的存在，注意觀察液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，鼓勵(lì)他們分組討論后演示實(shí)驗(yàn)，如：往塑料瓶中注入水，在側(cè)壁不同高度用錐子扎上小孔，發(fā)現(xiàn)水從小孔中噴出來(lái)，證明水對(duì)側(cè)壁有壓強(qiáng)，還發(fā)現(xiàn)下面的小孔比上面的噴得遠(yuǎn)，說(shuō)明越深的地方壓強(qiáng)越大。隨后師生一起總結(jié)液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技巧。

三、借助信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，模擬演示特殊實(shí)驗(yàn)

中學(xué)物理是一門自然科學(xué)類科目，涉及的知識(shí)范圍廣泛、內(nèi)容復(fù)雜多樣。演示實(shí)驗(yàn)是一個(gè)極為重要的輔助性教學(xué)手段，不過(guò)以往演示實(shí)驗(yàn)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作為主，而部分實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)難度較大，或者學(xué)生無(wú)法直接看到實(shí)驗(yàn)變化與現(xiàn)象，因此影響他們的正常學(xué)習(xí)。這時(shí)，中學(xué)物理教師可以借助現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，模擬演示一些比較特殊的實(shí)驗(yàn)，將微觀的物理現(xiàn)象變得宏觀化，產(chǎn)生準(zhǔn)確、形象、生動(dòng)的表達(dá)效果，幫助學(xué)生突破知識(shí)難點(diǎn)。

比如，在學(xué)習(xí)“看不見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)”過(guò)程中，教師談話導(dǎo)入知識(shí)：我們已知物質(zhì)由分子組成，分子由原子組成，但這些微粒是如何排列的？是密不透風(fēng)，還是存在間隙？是運(yùn)動(dòng)還是靜止？分子之間是否存在作用力？學(xué)生可以自由地暢想和回答，預(yù)設(shè)：固體、液體的分子可能是一個(gè)挨一個(gè)擠在一起，氣體分子之間有間隙;固體分子可能是靜止不動(dòng)的，而液體和氣體具有流動(dòng)性，它們的分子可能是運(yùn)動(dòng)的。接著，教師演示實(shí)驗(yàn)：在量筒中加入5mL左右的水，再在量筒中加入酒精至10mL的位置，搖動(dòng)量筒底部，混合酒精與水。要求觀察混合后總體積不是10mL，這時(shí)運(yùn)用多媒體技術(shù)展示酒精與水混合后分子運(yùn)動(dòng)的視頻，使其發(fā)現(xiàn)分子間的空隙會(huì)被填充，從而助推學(xué)生理解這一難點(diǎn)。

四、精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，注意指導(dǎo)學(xué)生觀察

在中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中，演示實(shí)驗(yàn)從儀器拿出一直到演示的整個(gè)過(guò)程，都會(huì)帶給學(xué)生多個(gè)方面的刺激，不過(guò)刺激有本質(zhì)與非本質(zhì)之分，也有主次之分，要求學(xué)生觀察的現(xiàn)象并非都是大開(kāi)大合，有的不夠明顯，有的甚至稍縱即逝，因此影響了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解。對(duì)此，中學(xué)物理教師在教學(xué)中應(yīng)該精心設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)或重組物理實(shí)驗(yàn)，營(yíng)造良好的課堂環(huán)境，為學(xué)生提供更多觀察與動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，從而讓他們更好地掌握物理原理、定理和概念等。

例如，在“科學(xué)探究杠桿的平衡條件”教學(xué)中，教師先展示剪刀、起蓋器等實(shí)物，引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合教材中出示的各種工具，討論這些工具有什么共同特征。然后演示杠桿：切紙的鍘刀和指甲剪，啟發(fā)他們了解杠桿的特征，順勢(shì)介紹支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂等定義。接著，教師設(shè)疑：當(dāng)杠桿平衡時(shí)，力與力臂之間到底有什么關(guān)系？鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)與探究，最后拿出杠桿與鉤碼，演示杠桿平衡的實(shí)驗(yàn)，提出問(wèn)題：如果大、小物重分別為F1和F2，距中間的距離分別為L(zhǎng)1和L2，F(xiàn)1、F2、L1、L2四者之間存在著什么關(guān)系？使其在小組內(nèi)積極討論和猜測(cè)，讓他們利用所給器材，嘗試自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生科學(xué)探究的能力。

五、結(jié)語(yǔ)

在中學(xué)物理教學(xué)活動(dòng)中，教師需充分認(rèn)識(shí)到演示實(shí)驗(yàn)的重要性與價(jià)值，以提升個(gè)人實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)為基礎(chǔ)靈活施展教學(xué)藝術(shù)，將物理知識(shí)由抽象變得具體、枯燥變得生動(dòng);將研究的物理現(xiàn)象直觀清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓他們認(rèn)真觀察和思考，從而達(dá)到“事半功倍”的教學(xué)效果。

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（責(zé)任編輯? 李? 芳）