祝少峰
摘 要: 物理课堂演示实验在中学物理教学中占有相当重要的地位,目前在我国仍有某些老师在上课很少做或根本不知道该如何做演示实验。在此背景下,本文对怎样选择和进行课堂演示实验提出建议,希望给同行提供参考。
关键词: 中学物理教学 演示实验 注意问题
在中学物理教学中,演示实验对教学的作用不可忽视,它可以提高学生学习物理的兴趣,培养学生的观察能力,帮助学生形成正确的认识。所以,我们应该研究怎样进行演示实验可以达到最好的教学效果。
一、针对学生存在的疑点选择演示实验
学生从儿童时代起,就不断对自然现象和日常生活进行观察,自觉或不自觉地进行科学实验,在头脑中形成“先入概念”。由于物理现象复杂,各种因素互相交织在一起,往往把本质掩盖起来,这些“先入概念”中,有的是正确的,能反映事物的本质,对学习新的知识起到好的作用;有的是不正确的,在头脑中形成“错误的概念”。如果在教学中不消除错误的概念,要学生接受正确的抽象概念是很勉强的,也是很困难的。清除物理知识中的错误概念,务必充分利用各种教具或生动形象的语言,让学生重新感知事物或现象,对所学知识具有鲜明的印象,形成科学的概念。如教学力学时,某些学生存在“骑自行车是自己推动自己”的错误概念,为了及时纠正,我演示了以下实验:用一块小三夹板搁在几根光滑的试管上,然后把小车擦动车轮,立即放在小三夹板上,这时出现三夹板后退而汽车很少前进的现象。同时,也可以结合陷在泥水中的汽车,当发动机开动时,只见后轮转动不见汽车前进的现象,引导学生弄清自行车前进是得到反作用力的结果。由此可知,学生头脑中的错误“先入概念”不少,是可以通过实验演示和观察纠正的,只要重视和加强演示实验,培养能力的目的完全可以达到。
二、明确演示的目的
如何选择与安排演示实验呢?首先必须目的明确,要考虑每节物理课特定的教学目的、要求、重点与难点。因此从某种意义上来说,演示实验是为课堂教学目的要求服务的,绝不能盲目安排实验。一个成功的演示实验并不在于装置如何精巧,手段如何先进,关键在于它能有效帮助达到教学要求。不同的教学目的对演示实验的要求不同。笔者认为在选择和设计演示实验时,应考虑以下几个方面的作用:有利于启发学生思维,调动学生学习物理的自觉性;有利于物理模型和物理概念的建立;有利于正确理解公式的物理意义;有利于开拓思路,发展想象力。
对于认识和了解的某一现象,宜选择简单易行、现象明显的实验。对于讲解原理、法则等物理规律的课,要选择不同但有明显现象,而且能从实验结果得出正确结论的实验。例如讲沸水瓶:将新灌入保温瓶中的开水倒入盐水瓶,水温约85至90度,然后盖上带有玻璃管的胶塞,用乳胶管和一个50ML的注射器相接。开始观察不到沸腾现象,当拉出针管塞时,可看到瓶中的水沸腾起来,这说明压强减少、沸点降低的道理。
导出和验证物理定律、公式的实验,应尽量使用精密的仪器测量,以期获得定理准确的结果。如要证明自由落体是匀加速运动,并且测出重力加速度的值,可使用自由落体演示仪。小球下落由电磁铁控制,计时可用光电开关配合数字计时器完成。通过铁球落下S、4S、9S的距离所需时间分别为T、2T、3T,证明为匀加速运动,并根据S、T等数据求出g,误差较小,使学生确信正确的结论。
对于某些学生没有感性认识,又不能直接观察或较抽象的概念,如物理光学、原子物理中的一些内容,就要采用适当的模型分析或设计合理的模拟实验,使学生通过抽象思维掌握这些知识。
选择与设计演示实验,要达到什么目的,教师务必心中有数,紧密结合课堂要求,从而有较大的收获。
三、演示要突出重点
课堂演示要层次分明。一节物理课往往可以做许多个实验,如果都在教学中演示,结果必然是事与愿违,过多的实验势必使教师手忙脚乱,学生眼花缭乱。中学生的注意力是很容易分散的,教师应把学生的有意注意吸引到教学重点上,某一现象、某一概念、某一规律,如果用几个不同的实验说明,就要根据内容选择效果最佳的。
某些难以接受的概念、规律,不是一下子能认识的,要考虑一些过渡实验,使学生逐步深化观察到的现象、获得的认识。如关于大气压的概念,学生不好理解,可选择演示实验逐步引申。先将水杯盛满水后,上面盖一张平整的纸片或塑料片,倒过来时,水不可以流出来,说明大气压的存在,再做托里拆利实验,进一步测出大气压强的数值。
此外,为了突出重点,就要对实验进行筛选。对与重点知识无关的实验,可以不做,对于学生在课外能观察到的简单现象或他们生活里已经很熟悉的现象,可以根据学生事先获得的具体概念开阔他们的眼界。
总之,演示实验的选择和使用教具的方法,应该根据教学目的而定。有的是为了说明教师所阐述的内容,有的是为了让学生看某一现象,还有的是为了发展学生的观察能力。因此,教师在演示实验时应该吸引学生的注意力,使他们不离开所讲的主要内容。根据这样的目的,演示实验时什么时候让学生观察、观察什么,都要选择适当的时机,并给予正确的指导。