张雄伟
(台州市路桥中学 浙江台州 318050)
让“演示实验”不仅仅止于演示
张雄伟
(台州市路桥中学 浙江台州 318050)
本文通过对物理实验教学现状的分析,提出可改进演示实验教学策略,激发学生学习物理的积极性,充分发挥演示实验的作用,利用演示实验培养学生的创新能力,提高学生的物理素养。
演示实验 设计 猜想 顺序
演示实验是物理教学的一个重要组成部分,它是指课堂上由老师操作表演、或者在教师的指导下让学生上讲台进行操作的实验。本文结合笔者的教学实践,谈谈怎样在物理教学中充分用好演示实验进行教学。
现在的物理课堂中,大部分教师对课本上的演示实验总是采取简单的“拿来主义”,照方抓药,机械操作,不能有意识地创造一种探究的气氛,极大地削弱了实验教学功能。
有一堂物理课——《弹力》,教师为证明只要有力作用在物体上就会发生形变,老师进行了如下的教学:先拿出一个装满有红色水的扁平玻璃瓶,瓶口密封并插有细管,然后用力一捏,发现细管中的水明显的上升。然后老师对实验进行了一些说明,为什么要插细管,为什么要用扁平玻璃瓶。接着老师再做了几个类似的实验,最后总结出通过以上的实验证明了任何的物体在受力时会发生形变。
从以上的教学过程来看,好像已经完成了教学目标,但如果加以仔细分析,可以发现类似的演示实验教学只是完成了知识的传授,证明了只要有力作用在物体上,物体都会发生形变。但只完成知识的传授就能算完成了教学任务了吗?笔者认为在演示实验教学中仅仅告诉学生怎样做实验,做这个实验会出现什么样的结果,说明了什么是远远不够的。学生实验中不知道为什么要这么做,也没有给时间让学生充分地思考,在演示实验的过程中,把实验仅仅是演示给学生看,把学生当成一个纯粹的观众,长此以往,谈何培养学生的创新精神。
1.让学生去设计实验,培养学生的创造力
按照教材里的方法做实验有明显的优点,一是方法现成,节约时间;二是实验器材齐全,容易完成;三是这些实验在考试中经常出现,学生重视。但是直接告诉学生按照教材里的实验去完成容易难以激发学生的积极性,容易压制学生的思维,难以培养学生创新能力。
要想培养学生的创造力,学生只是接受课本的知识是远远不够的,如果能够让学生去设计一些实验,甚至是一些实验器材,可以有效地调动学生的学习积极性。当然要想让学生去设计实验,教师必须预估这个实验的难度,看学生的起点能力与这个实验有没有大的差距,如果相差太大就不合适了,比如在《弹力》中让学生设计实验证明只有物体受力就会发生形变是合适的,但《光电效应》里的实验过难就不易让学生设计了。
(1)实验器材的设计
物理学中有很多实验器材,原理并不十分深奥,但包含实验方法精巧,如果让学生尝试去设计,只要老师加以恰到好处的引导,学生完全可以做到。
2.实验原理(方法)的设计
物理课中,经常见到教师通过实验来证明某些观点,可对于为什么要这么做,为什么会想到这么做根本就没有铺垫。如果能发动学生自己去设计原理(方法),效果肯定会完全不同。
3.实验中要让学生有猜想
在介绍完实验器材后,可以让学生猜想,如果去做实验,可能会发生什么样的物理现象。这样做的目的,是基于对人学习的认识,人们都有认识世界的本能,尤其是中学生都会有好奇心,都会有探究的愿望。让学生去猜测,学生就会调动以前所学的知识,开动大脑,分析实验。实验中也可以让学生展开讨论,集中同学的才智,探究实验的本质。
例如在超、失重中,可以让学生猜想把开有小孔的塑料瓶从空中自由释放、往上抛,瓶中的水会不会流出来。大多数学生认为让塑料瓶自由释放时水不会流出来,而上抛时水会漏出。再让学生展开讨论,为什么会自由落体水不会流出来,而上抛时水就会流出来(可充分暴露学生的错误前概念)。讨论结束后再把水瓶分别往下自由落体、往上抛,学生发现预言有一半错误了,班级里的气氛一下子就热烈起来了,因为他们感觉自已的预言没有全对,但错在哪儿不清楚,他们的探究欲望一下被激起来了。
4.实验中要努力培养学生的分析、归纳能力
演示实验的目的在于引导学生观察现象并对现象进行分析,进而使学生建立相应的概念和规律。在观察实验和分析实验的基础上,让学生自行探索实验现象的本质和规律,通过学生的讨论、推理,归纳出实验的结论。教师在学生讨论、归纳的过程中,针对学生所暴露出的典型性和普遍性的问题,或比较分散的看法和观点,抓住实验的本质和要领,有的放失地进行启发性的重点讲解和小结,使学生建立正确的概念和规律,归纳出科学的结论。通过归纳和总结,调动学生学习的积极性和主动性,培养学生探索问题、发现问题、从感性认识到理性认识的科学抽象思维能力。
5.实验时学生应有合理的活动顺序
在平时的演示实验中,经常见到老师把实验做完了以后,再让学生来分析实验中包含什么原理,或是让学生来解释产生实验现象的原因。在实际教学中,并不可能每个实验都会进行实验方法或实验器材的设计,但如果在实验教学中一直采用这样的方法显得有点单调,而且也不利于调动学生的学习积极性,对于培养学生的物理素养作用不大。笔者认为可以调整为如下的教学顺序:
如果采用上述的教学顺序,可以有效地激发学生的探索欲望,运用已学的知识对实验加以分析,预期实验现象。如果学生发现实验结果与猜想的相同,那就是对学生学习的最好评价与激励。如果发现实验结果与猜想相反,也就与学生的认知产生冲突,更可以激发学生的好奇心,接下来,老师可以与学生共同分析实验,探究其中隐藏的奥秘。当然在教学中可以按以上顺序进行,也可以根据实际把某些过程穿插在一起。例如:可以边“设疑”边“操作”,这样有利于学生更有目的的观察。也可以边“操作”边“分析”,这样可加深对实验现象的认识和理解,有利于学生理解物理概念和物理规律。
总之,灵活的利用这五步,对于增强演示实验的效果,提高课堂教学质量,培养学生的观察能力和分析、概括能力是非常有利的。
物理课中用好演示实验其实也并不难,关键是不要把演示实验仅仅止于“演示”的作用,要充分地让学生进入到实验中来,发挥学生的主体地位,实验的效果就会更好了,实验的作用也就更大了。
[1]苏丽云.改革演示实验教学 提高学生科学素养。[J]物理通报2011(9)
[2]梁 玉.高中物理演示实验重构的研究。[J]中国教育技术装备 2011(19)