文/马 良
物理演示实验教学的改进措施
文/马 良
新课程标准下物理演示实验教学的改革,重点应是根据教材中知识点及其认识水平的需要,对某个实验进行改革或创新,使其简便易行、现象明显、操作安全。
在物理演示实验中有些传统实验效果不甚理想,有些因实验条件不足而无法进行。笔者认为,探索新的实验方法、对传统实验装置加以改进能较好地解决这方面的问题。例如:在初中热学“压缩气体,气体内能增加”的实验中,筒内易燃物产生明亮的火花给了学生深刻的印象。然而,实验研究的对象是什么?为什么筒内要放入易燃物?为什么要迅速下压活塞?这一系列重要问题,学生脑子中仍不清晰、不明确。若在实验时,筒内先不放易燃物压缩筒内空气,要求学生仔细观察空气的内能是否增加。此时自然引出一个实验设计的问题情景:怎样变“不可见”为“可见”。顺着这样的思路展开实验教学过程,学生无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想均能产生深刻的认识和理解。
演示实验应力求既有实践性,又有趣味性。麦克斯韦说过,“一项演示实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越能获得所验证的结果”。演示实验宜简不宜繁,过于复杂的实验装置还会分散学生的注意力,不易让学生抓住事物的本质,也不易鼓励学生自己动手做实验。另外,为了预期的教育目的,教师必须提前拟好实验提纲,明确实验步骤和目的,并依据提纲引导学生逐步观察、分析和解决问题。例如:在演示滑动变阻器作用的实验中,当移动滑动片时,灯泡的亮度就会发生明显的变化,这时,学生的注意力容易集中在灯泡上,而忽略滑动变阻器电阻的改变,这时教师应及时提醒学生:正是因为滑动片滑动引起电阻改变使灯泡亮度发生变化的。实验结束时,教师应与学生一起分析,总结出正确的结论,使学生变被动接受为主动获取,加强学生对物理现象的认识和物理知识的巩固,提高学生的实践能力和创新能力。
物理学所研究的微观粒子,如原子、电子、光子等用普通的办法无法向学生演示,虽然可以用挂图等来描述,但原理的解释总显得苍白无力,不能反映其动态的变化规律。在这方面计算机模拟实验辅助教学可以发挥很大的作用。例如:用计算机讲解一些难以掌握的物理量如电场、磁场、电流强度的变化规律,将微观粒子的运动情景、各物理量的变化情况用图片或动画的形式显现出来,使学生目睹其微观过程,获得第一手感性认识材料,进而加深对实验现象、结论的理解。
目前物理演示实验教学多为验证性实验,即先由教师演示实验,学生观察现象,再归纳得出物质的性质、规律。这样的教学,多数学生只是被动、消极的成为知识接受者,没有积极的创新思维和探究的欲望。物理实验教学中,在保障安全的情况下应该大胆开放演示实验,让学生上台进行演示。实验后,再由学生评价,教师总结。这种由学生演示、评议,学生当主角、老师当配角的做法激发了学生的探究欲望,从而培养了学生观察能力、动手能力、思维能力。
丰富多彩的知识表现形式,不仅可以有效地激发学生的学习兴趣,激发多方面的学习动机,同时也可以提供多种感官的综合刺激,增加获取信息的数量,延长知识的保持时间。而采取开放操作和集中讲解相结合的演示教学模式,通过学生的积极参与以及教师的正确引导,不仅有显示学生实验动手能力,提升实验技能的机会,又能使学生得到科学方法的训练及能力的培养,加深对物理概念和规律的理解,同时还可以领略物理学思想,培养学生的科学态度和科学方法。
(作者单位:山东省青岛第二十三中学)