陕西省榆林市第五中学 李建利
实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。在学生建立完整的物理概念和导出正确物理规律的课堂教学中,实验是最活跃最具生命力的部分。演示实验是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到“事半功倍”的效果。实验的内容选择、构思设计、演示过程等对学生掌握知识、培养能力和学习科学方法有重要意义。要使演示实验真正达到演示目的,必须做到以下几点:
物理教学中,演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出生动的情景,使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的,应根据不同教学内容和要求,选择合适的实验,合理地进行实验,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。
可以说演示实验的一切功能都不能离开观察,教师在设计演示实验时应注意以下几点:
首先,物理过程的变化要显著。为了使现象明显,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清。这样做演示的精密度虽有所降低,但可以用感受效果来弥补。必要时可以借助投影、机械放大等手段增强现象的明显性,提高观察效果。另外,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、生烟、衬托背景、照明等方法来增强观察效果。
其次,仪器简单,过程明了。演示之所以要直观,就是为了能从实验中直接观察到物理过程,认识物理现象的本质,而不需要过多地拐弯抹角,受其它无关因素的干扰。特别是一些为建立、巩固物理概念的定性演示中,没有必要选择精密复杂的实验装置。
第三,要多种感官并用。我们应该考虑学生的各种感官对信息的分辨能力,以强化有效刺激,促进学生对新知识、新规律的理解。
成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理,它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理,才能准确的抓住关键,成功的进行演示。
其次,要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如,空气的湿度对静电实验很有影响,某些电学实验跟电源电压的稳定性有关。因此,教师在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细检查,熟悉其使用性能,了解实验的精确程度,观察教室里即将演示的环境等。
课前做好充分的准备,可以提高演示的成功率,但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办?一是要镇定,认真思考和分析,尽可能及时找出原因,迅速排除故障;二是要实事求是,实验失败不可简单地用“仪器不行”来搪塞过去,更不能编造数据,弄虚作假。应当向学生如实说明实验失败的原因,申明下次再做。这种负责的精神和科学的态度,必将培养学生实事求是的科学作风,对学生产生良好的影响。
演示中的启发性,首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。运用演示引发问题,只是启发思维的起点,虽然它是学生开展积极思维的突破口,但要推进思维的展开,仍需有教师不断的引导。演示实验一般情况可采用这样的几步:提出问题,通过实验建立初步表象;再做实验,又提出问题进行探讨,找出规律;应用规律来说明问题,并用实验来验证。这一过程体现了实践——理论——实践的认知规律。演示实验切忌难易不分,草草了事。有些新教师做实验,常常以能显示实验现象为满足,急急表演,匆匆收场。这样的实验必然不能给学生留下深刻的印象,而且忽视了学生由感性到理性的上升过程,忽视了学生能力的培养,不可能达到实验所需的目的。
总之,演示实验在物理教学中有不可替代的作用。教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察促进思维活动的展示,又用思维指导观察活动的进行,逐步掌握物理概念和规律,发展观察和思维能力,才能使我们的物理教学达到“事半功倍”的效果。