初中物理课堂演示实验的“四个统一”

庄龙平

摘 要： 初中物理教学中采用课堂演示实验教学法，对引起学生注意力，调动学生学习兴趣和求知欲，增强物理教学效果，实现物理教学目标，培养学生观察、思维能力，促进学生形象思维向逻辑思维过渡等具有十分重要的意义。

关键词： 演示实验教学法 初中物理教学 教学效果

物理学作为初二年级开始设置的学科，如何根据初中生的心理特点，在教学过程中使学生在愉快的气氛中把物理智力活动由最初发生兴趣引向热情而紧张的思考；由饱满的学习情绪引向自觉学习意志，对物理教学无疑是十分重要的。本文试从心理学角度分析、探讨课堂演示实验在初中物理教学中的重要性。

一、演示实验教学法与激发学生学习兴趣的统一

兴趣是人们认识事物需要的情绪表现，具有认识兴趣或求知欲强烈的人，常常会集中精力、废寝忘食、津津有味地投入学习，并从中获得很大的满足，所以激发兴趣是推动学生学习的最有效的内部动力，浓厚而稳定的认识兴趣和强烈的求知欲是学习与创造的原动力之一。德国教育家赫尔巴特认为：不能把兴趣简单地当做讲授时引人入胜的手段，而应看做教学的基本目的。

初二年级学生的年龄一般在14至16岁之间，这一年龄段青少年正处于心理、生理突变阶段，自我意识急剧发展。他们的心理特点决定其有强烈的好奇心和求知欲，对未知的新事物有着探求兴趣，同时表现出其情绪的不稳定性和心理特征，如兴趣、注意力等容易转移。他们喜欢什么，怎么进行活动，都由能否满足认识和活动需要产生的，当某一学科不能符合他们认识上的需要时，他们的兴趣就会转移。

初二年级学生对刚接触的物理知识的好奇心，主要体现在对新奇的不寻常的物理现象和各种物理仪器具有极大的兴趣，对所要学习的新知识有实践性验证意识，这是一种带有情绪色彩的对新事物的认识需要，是一种心理倾向。如何把学生的这种好奇心变为求知欲，从一开始物理教师便要十分重视发挥课堂演示实验的作用。从而使学生认识到包罗万象的物理世界无奇不有，而要回答这些自然之谜并用于生产生活实践中，则要学习掌握好物理学。这样，把认识需要的情绪（即兴趣）引向学习动机，方可实现教学目标。

物理教学中，每个概念、规律、法则的导出都要从物理现象入手，通过分析、概括物理现象中的一般表现，抽象总结出带有普遍性的规律。在这个过程中，教师应充分运用课堂演示实验。因为物理实验的目的是把丰富多彩的物理现象及其内在规律简化、集中、明确地表现出来。学生通过直接的表象观察，对力求接近的活动具有的认识兴趣会引向经常创造性地获得知识的意向。因此，课堂演示实验对学生具有极大的启发性与诱惑力。

教学艺术不仅在于传授知识本身，还在于如何激励、唤醒、鼓舞学生自觉钻研的精神。利用课堂演示实验，诱导学生思考、探索，从对实验的个别现象寻找一般的带有普遍性的规律，即把直觉的兴趣引向概括的认识兴趣，在心理上得到更高层次的满足，学习积极性会进一步被调动起来。如通过演示实验，研究导体中电流强度与这段导体两端电压的关系，以及与这段导体的电阻的关系，分别列表，从具体实验数据中寻找其中规律，从而总结出欧姆定律；又如研究电流在某段导体上所做的功的大小与哪几个因素有关时，也是通过演示实验归纳概括出来的。诸如光的反射定律，焦耳定律等，无不如此，这样，学生从直觉的表象进而思考理解。学生的学习需要和动机由潜伏状态转为活动状态，成为实际上起作用的动力，并在学习过程中使这种需要和动机得到巩固和发展，这种理性与感性统一的教学法，有利于培养技能型技术人才。

二、演示实验教学法与实现物理教学目标的统一

在物理教学中，课堂演示实验是提高学生注意力的有效刺激手段。

所谓注意力，指心理（意识）活动对一定对象的指向和集中，注意力是增强学习效果的必要条件。对任何新知识的学习，不同注意力学习效果就不同。

课堂上，学生能否专心致志、聚精会神地听教师的讲演，能否积极思考，寻求问题的答案，也就是说学生能否进入注意状态，是课堂教学成败的关键。物理教学中，如何利用课堂演示实验，使学生意识力达到指向集中状态，是上好物理课的关键所在。比如，讲到水是热的不良导体时，仅这么讲不能引起学生的注意。如果先做以下演示：用一试管装适量水和一条小鱼，然后，把试管倾斜加热直至上部的水沸腾，而下部小鱼还安然无恙地游动着。这一实验给学生相当强烈的刺激，学生带着很大好奇心为本次实验整个过程和事实所吸引而进入注意状态。（所谓好奇心就是这种新奇刺激的注意力。）学生会把这一实验事实与“水是热的不良导体”这一结论紧密联系起来。这样学生学得轻松、记得牢固。通过课堂实验，感知对于刺激强度依存性的规律在教学中得以应用，学生学习效果明显增强。

三、演示实验教学法与培养学生观察力统一

观察力的培养是教学中培养学生学习能力的主要方面，人的观察力在发展水平中存在很大差异。科学史告诉我们：凡在事业上卓有成效的人，其观察力、发展水平都比平常人要高。科学家从常人熟视无睹的现象中，通过细致观察、思考，发现其中带有普遍性的规律。如从牛顿对成熟的苹果从树上掉下来这一现象入手，通过精心研究，发现地心引力和万有引力定律。伽利略通过对大教堂钟摆运动的细致入微的观察思考，证实地球的自转运动等。观察力最可贵的品质就是从平常东西，从表现上貌似无关的东西中发现因果关系及内在规律。

学生的观察力不是天生就有的，而是通过培养、训练，通过自己的实践活动逐步形成和发展起来的。在物理教学中，如何通过课堂演示实验培养学生的观察力和良好观察品质呢？从心理学角度看，观察是一种有目的、有计划、比较持久的知觉，观察是人们认识世界的基本方式。一般通过与被考察事物的直接接触，先发觉某些问题或事实材料，接着依据一定理论对现象实质或问题成因进行分析并提出假设，而后有计划地通过进一步观察予以证实或加以否定。所以，观察法既是直观的又是思维的方法。教师在做演示实验时，有必要做好观察前的知识准备，向学生提出观察员的目的，指导学生有计划、有步骤地进行观察，在观察过程中，引导学生善辩多思，指导学生做好观察总结，探索规律，寻求答案。比如，在做内燃机工作原理的演示实验时，很有必要预习热机这一章的知识。在演示热机的一个工作循环中的四个冲积时，指导学生观察进气阀门、排气阀门的开启与闭合，以及活塞的运行方向等。边实验边讲解，做到直观实验教学与理论教学交错进行，理论对实验起引导作用，可以在演示过程中起动员与提示作用。如做凸透镜成像规律研究的演示实验之前，先把整个实验过程的方法说明一下，而后把所要探索的成像规律设计为表格画在黑板上，分别标出物距、像距、像的性质，让学生自己从中发现问题，进行思考，总结出规律性东西，而后教师做归纳总结。这样，理论教学便对实验教学起到了概括与强化的作用。如在做著名的奥斯特实验时，便可以如此进行演示实验，这是直观实验教学的一种形式。直观实验教学是通过学生的感知表象等心理活动进行的。观察是一种有目的、有计划的感知活动，通过课堂演示实验，把直观实验教学与理论教学结合起来，则学生观察力与思维能力明显提高。

四、演示实验教学法促进学生形象思维与抽象思维的统一

初中物理教学的核心和关键是概念与规律教学，特别是概念教学更为基础。而概念的建立是以表象为中介的，这就决定了教学过程中要充分运用实验，特别是演示实验，让学生的思维定势建立在表象上。每个重要概念的导出与建立，都要让学生先有形象思维。如力的概念的建立，通过演示实验，让学生看到两个具体的物体的作用，（如手拉小车、磁铁吸引铁钉等）；电的概念与建立，先让学生看到绸子摩擦过的玻璃棒吸引轻小物体等。中学生的思维不能只停留在形象思维阶段，还要培养发展他们的抽象逻辑思维，而演示实验在这个过程中将起着十分重要的作用。比如：在做第一册图6-6实验时，很容易得出这样一个结论：当小车的初速度一定时，在越光滑的表面走得越远。此时教师提出一个假设：假如接触面光滑到没有摩擦的程度，小车将如何运动？在演示实验的基础上，学生的思维能力便可作想象，按一般逻辑加以推理，小车将永远向前运动。这样，促进学生形象思维能力和抽象逻辑思维能力明显提高。

综上所述，在教育科学高度发达和经济社会全面发展的新形势下，进一步增强课堂演示实验教学法在初中物理教学中的应用效果，对培养注意力和学习兴趣持久，求知欲强烈，观察思维能力全面发展的技能性、实用型高素质人才具有深远的现实意义，必将奠定一个国家自然科学兴旺发达的基础。