淺析課堂演示實驗教學(xué)提高物理核心素養(yǎng)

班維偉

（天津市小站第一中學(xué)，天津 300350）

演示實驗是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過多樣化的演示創(chuàng)設(shè)生動的情景，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的感官刺激，激發(fā)學(xué)生的思維興趣。物理教學(xué)從本質(zhì)上說是一門實驗科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)展和物理理論的建立都必須以實驗為基礎(chǔ)。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律看，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，首先通過形象生動的感性認(rèn)識，感性認(rèn)識越形象、豐富、全面，抽象概括成概念和規(guī)律時越清晰、深刻。本文從四個方面闡述合理利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生靈活運用知識的能力、對知識的遷移能力和實踐能力。

一、奇特演示實驗現(xiàn)象導(dǎo)入新課

利用學(xué)生意想不到的奇特實驗現(xiàn)象，使新信息地剌激出乎學(xué)生自己的“認(rèn)識結(jié)構(gòu)”之外，引起學(xué)生的注意，喚起學(xué)生的思考，從而造成良好的心理態(tài)勢和思維環(huán)境。

例如：“動量定理”教學(xué)導(dǎo)入教學(xué)過程

演示實驗：教師手拿一只雞蛋高高舉起，突然“失手”落在地面上的紙盒中。

在學(xué)生“破了”的驚呼聲中，教師迅速接住彈起來的雞蛋，讓學(xué)生看到雞蛋完好無損。揭開譴底:原來紙盒內(nèi)墊著一塊厚厚的海綿。教師：為什么會這樣?

例如：“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”教學(xué)過程

演示實驗：用靜電金屬屏蔽罩把小鳥罩在帶絕緣座的金屬板上，將感應(yīng)起電機(jī)的一個放電極用導(dǎo)線接在金屬網(wǎng)上，將另一個放電極接近金屬網(wǎng)，調(diào)節(jié)放電極的金屬球與網(wǎng)之間的距離。

現(xiàn)象：網(wǎng)外雷鳴電閃，網(wǎng)內(nèi)小鳥卻安然無恙。

教師：為什么會這樣?

奇特的實驗現(xiàn)象對學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望。

二、用演示實驗配合物理學(xué)史

物理學(xué)發(fā)展過程中，充滿著許多精彩生動的故事和傳說，如果在課堂教學(xué)中能夠適當(dāng)引起一些科學(xué)史料片段，并配以模擬實驗演示，既能調(diào)節(jié)課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，又能使學(xué)生明了物理學(xué)發(fā)展的規(guī)律和研究方法，有助于提高課堂效率。

例如：“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”教學(xué)過程中

教師：奧斯特在1820 年發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后，許多人認(rèn)為這就是電與磁的關(guān)系的全部內(nèi)容:至于奧斯特效應(yīng)的逆效應(yīng)，很少有人思考過。法拉第堅持用自然對稱性的法則來看待物理現(xiàn)象，大膽提出“磁能否生電”的設(shè)想，通過幾年精心的實驗研究，他終于發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。

演示實驗:磁場產(chǎn)生電流厖這樣不僅使學(xué)生的情緒得到放松，而且為本節(jié)課的重點一一“產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件”做了很好的鋪墊，扣住了學(xué)生心弦。

三、借助演示實驗聯(lián)系實際

學(xué)習(xí)動機(jī)是直接推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容動力，而動機(jī)的產(chǎn)生卻來自需要，借助實驗聯(lián)系實際導(dǎo)入新課對教學(xué)往往能起到推波助瀾的作用。提高教學(xué)效率有助于高效課堂。

例如：“機(jī)械波”教學(xué)過程中

教師：設(shè)想水面上漂浮著一只紙疊的小船，如何使其動蕩起來?學(xué)生：用風(fēng)吹、用小棒推、用石子擊厖

教師：有無其他辦法?

學(xué)生：將一塊磚頭扔入水中，激起水波厖

投影演示：水槽中水面上浮著一只“小船”，激起水波后，“小船”動蕩。

教師：小船從靜止變?yōu)檫\動，獲得了能量，從今天起我們討論能量傳播的另一種方式波。

例如：“平拋運動的規(guī)律”教學(xué)中

演示實驗：豎直方向的運動規(guī)律

題目：用小錘打擊彈簧金屬片，金屬片把A 球沿水平方向拋出，同時月球被松開，自由下落，A、B 兩球同時開始運動。先來分析兩個小球做的分別是什么運動？

學(xué)生：A 球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運動，所以做的是平拋運動。B 球被松開后沒有任何初速度，且只受到重力的作用，因此做的是自由落體運動。

教師：現(xiàn)在觀察兩球的運動情況，看兩球是否同時落地？

這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧。那就是不要用眼睛看.而是用耳朵聽。兩個小球落地后會不止蹦一下，我們只聽它們落地的第一聲響，如果我們只聽到一聲響，說明兩個小球同時落地，如果聽到兩個落地聲，說明兩個小球先后落地。在做實驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音。(拿一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運動，讓學(xué)生仔細(xì)聽其落地的聲音，以便判斷實驗中的落地聲)

教師：A、B 兩個小球從同一高度同時開始運動，又同時落地，這說明了什么問題？

學(xué)生：這說明了A 球在豎直方向上的分運動的性質(zhì)和B 球的運動性質(zhì)是一樣的。B 球做的是自由落體運動。

教師：由這一次實驗我們就能下這樣的結(jié)論嗎？有沒有可能我們設(shè)置的這個高度是一個特殊的高度，它正好滿足自由落體下落的時間和平拋運動時間相等呢?或者說因為我們打擊力度的原因，使A 球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢？那我們應(yīng)該如何來解決呢？（多次改變小球下落的高度與打擊的力度，重復(fù)這個實驗。）現(xiàn)在我們來改變高度和打擊力度重新來做這個實驗，來聽落地的聲音。（兩個小球仍然同時落地）這說明了什么問題？

學(xué)生：平拋運動在豎直方向上的分運動是自由落體運動。

通過對反復(fù)實驗現(xiàn)象的觀察，使學(xué)生明確只有通過對大量的實驗，才能總結(jié)出物理規(guī)律。激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣，通過感性認(rèn)識，創(chuàng)設(shè)出問題情景，讓學(xué)生經(jīng)歷，利用已學(xué)知識解決新問題的過程，打開學(xué)生解決復(fù)雜問題的思路，拓展他們的理性思維，通過對演示實驗的觀察，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，分析問題和總結(jié)能力。

實驗具有生動、直觀新奇的特點，容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣，如果能充分發(fā)掘?qū)嶒灥娜の缎?、奇異性、多變性，就能?chuàng)造出生動的情景，使學(xué)生的思維活躍，學(xué)生的抽象邏輯思維習(xí)慣可以逐步形成，但仍需感性實驗的直接支持，因此觀察實驗對他們尤為重要。如果在新課教學(xué)中，我多采用演示實驗，有助于激發(fā)學(xué)生的思維興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，科學(xué)探究精神，有利于提高物理核心素養(yǎng)。