(江苏省苏州市相城区北桥中学)
众所周知,物理是建立在实验的基础上的。观察和实验在物理研究中起着重要的作用,可以说物理学的发展史就是观察实验、找到规律并运用规律的历史。不论是物理学还是物理教学都离不开实验,而演示实验就是在课堂中,教师结合教学内容为学生演示的实验。本文把教学策略与演示实验相结合,希望可以让教学效果得到显著的改善,达到事半功倍的效果,从而有助于初中物理教学。
在新课程的导入中,可以利用演示实验激发兴趣和设疑的作用,极大程度地调动学生的积极性。对于初中学生来说,物理实验生动、真实的特点对他们很有吸引力,尤其是新奇有趣的实验现象,往往会让他们觉得出乎意料,学生的注意力被吸引,对此感到兴趣盎然,从而对物理学产生好奇心,唤起求知欲。比如,在讲解“沸点与压强关系”知识点时,教师可以展示一个实验:在一个烧瓶里加水,然后置于酒精灯上加热一直到沸腾,然后把瓶挪开,用塞子快速塞住烧瓶,然后把烧瓶翻转过来,学生在观察中发现水已经不沸腾了,而教师这时把冷水浇在烧瓶的瓶底,学生会惊奇地看到烧瓶里已经静止的水居然又沸腾起来了。教师做完实验后向学生提问:“你们猜这现象是什么原因呢?你们知道烧瓶浇过冷水后为什么重新沸腾呢?”这是学生通过亲身观察和提问,已经对这一现象产生了浓厚的兴趣,急于知道现象背后的原因。再如,在学习《大气压》时,可以为学生展示母子管实验,先将大试管注入水,把较小的试管放进大试管,随后提问学生:“如果把大试管翻转过来小试管会怎么样呢?许多学生会觉得小试管在重力下会掉下来,然后教师继续展示实验,学生会发现小试管并没有掉下来,并且在水滴下时缓慢上升,学生会感到迷惑,教师在这时要把握机会提问:“为什么试管会上升呢?”充分调动学生的积极性,对此非常好奇,然后引出大气压的知识。通过这样有趣的实验,来调动学生的积极性,学生在良好的状态中可以集中注意力,更好地理解并掌握知识。
在初中物理的教学中,演示实验可以启发学生理解相关物理概念。在物理学习中,认识概念及掌握规律的前提就是要有一定感性认识。通常来说,生活中的材料有助于学生直观地认识到事物之间固有的联系,用演示实验可以有效地帮助学生理解概念并掌握规律。比如在讲解摩擦力时,一些学生的对摩擦力的理解是错误的,认为“摩擦力永远是阻碍物体运动的”“摩擦力和物体的运动方向是相反的”。为了向学生展示正确的物理规律,教师可以为学生演示实验:握住一个瓶子,把它匀速向上拎起,启发学生分析在这个过程中瓶子的受力情况,就会发现“摩擦力永远是阻碍物体运动的”“摩擦力和物体的运动方向是相反的”这两个认知之间的矛盾。在解决矛盾发现问题的过程中,学生的错误认知会逐渐纠正为正确的认知,对表面现象的认知可以转化为深层次的本质的认知。再如,在讲解液化现象时可以运用演示实验。事先准备冷冻的矿泉水,将之擦拭干净后放在学生面前,学生会立即想起生活中的经验,脑中会伴随着疑问:“稍后瓶外会出现水珠吗?”“为什么水珠会出现?”在这个过程中,学生很快进入教师设立的情境,教师可以发问:“瓶外这些水珠是怎么出现的?”师生通过讨论,学生可以知道“水珠并不是从瓶内出来的”,进而确定“水珠从空气里来”。教师可以进一步提问:“水珠是怎么样从空气中来的呢?”随后演示实验:把两只烧杯盛上温水并同时加热,并引导学生观察:“杯里的水发生了什么样的物态变化?”学生答:“发生了蒸发现象。”教师提问:“为什么无法用肉眼看到水面上的水蒸气?”(水蒸气具有无色无味的特点,并大量分布在空气中)拿来两个玻璃片,其中一个放在火上加热,另一个不加热。分别把两片玻璃放在烧杯上并观察,会发现冷玻璃片生成了肉眼可见的水珠,热玻璃片上没有生成水珠,为学生展示两片玻璃片并提问:“水珠是如何形成的?是不是水蒸气遇冷而凝结成的?”然后让学生观察去掉了玻璃片的烧杯口,出现了“白气”,“白气”是什么?通过分析得出,“白气”是由水蒸气遇冷而凝结成水滴(及时为学生纠正“白气”是水蒸气的错误认知)。在实验后继续归纳现象并总结规律,并学会运用,让学生亲身体会到领略自然界谜底的趣味。实践证明,在这样的演示实验教学后,学生对生活中的“露”“雾”和晨间、深夜池塘上的“白气”等自然现象的分析既准确又轻松。
总之,演示实验是物理教学中的重要部分,可以有助于揭示自然规律,帮助学生认识自然,同时也是物理概念、理论和规律的基础。实验演示一方面具有真实、直观、生动的特点,另一方面其可操作性可以有效地锻炼学生自主实践的能力,同时还可以引导学生形成创新思维和科学观念自己学习方法,从而有助于初中物理教学。
[1]向立中.中学物理实验教学法[M].北京师范大学出版社,1987-03.
[2]徐立伟.初中物理演示实验教学的改进研究[D].东北师范大学,2011.