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【摘 要】中学的物理实验,很多老师都不重视。大多是纸上谈兵,只是在教学中进行的理论的讲解。而且很多演示实验做出来的效果不太好。在本文中,笔者对演示实验如何达到演示目的,进行了一些总结和探讨。
【关键词】演示实验 观察 趣味性 物理规律 思维导向
实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验。它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。要使演示实验真正达到演示目的,笔者认为必须做到以下几点:
一、要目的明确,忌随心所欲
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,选择用合适的实验,合理地进行实验,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。
例如,在讲授“平抛运动”这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头、桌上滚落的玻璃球、水流的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。其目的就是让学生认识“平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。再如,讲“摩擦力”这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如“摩擦力的大小与哪些因素有关系呢?”为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上做匀速直线运动。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使拉力增大,木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论,即f=μN,然后进一步得出动摩擦因数与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。
为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道老师为什么做实验,不知道实验演示了什么规律,更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言,这样的实验是“吃力不讨好”的事。
二、要明显直观,忌模糊不清
演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:
1.物理现象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、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果。
2.物理过程的变化要显著演示之所以要直观,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,受其他无关因素的干扰。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。例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好。
3.要多种感官并用有资料表明“在接受知识方面,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图像获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%”。因此,调动学生各部分感官的协调并用,比单一渠道要好。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。
三、要安全可靠,忌弄虚作假
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。例如,静电实验我们一般认为比较难做,其实关键在于静电电压高而电量少。因其电压高,通常所说的绝缘体在高压下变成了导电体;因其电量少,电荷容易漏。从原理上进行分析,我们就可以找到改进静电演示实验的关键——解决绝缘问题。只要对仪器进行简单的改进就行了。其次,要注意环境条件。
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,切忌手忙脚乱,应认真思考和分析,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失败的原因,声明下次再做。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。
四、要有启发性,忌难易不分
演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。
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一理论——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,教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生观察和思维活动紧密地结合起来,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。此外,老师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移转化的作用。
参考文献
[1]许国梁中学物理教学法,高等教育出版社
[2]阎金铎田世昆中学物理教学概论高等教育出版社
[3]安忠,刘炳升中学物理实验与教学研究高等教育出版
【关键词】演示实验 观察 趣味性 物理规律 思维导向
实验是物理学的基础,是检验物理理论的标准。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验。它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。要使演示实验真正达到演示目的,笔者认为必须做到以下几点:
一、要目的明确,忌随心所欲
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,选择用合适的实验,合理地进行实验,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。
例如,在讲授“平抛运动”这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头、桌上滚落的玻璃球、水流的喷射、平抛运动演示仪、闪光照相等。其目的就是让学生认识“平抛运动可以看做是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。再如,讲“摩擦力”这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如“摩擦力的大小与哪些因素有关系呢?”为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上做匀速直线运动。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使拉力增大,木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论,即f=μN,然后进一步得出动摩擦因数与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。
为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道老师为什么做实验,不知道实验演示了什么规律,更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言,这样的实验是“吃力不讨好”的事。
二、要明显直观,忌模糊不清
演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:
1.物理现象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、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果。
2.物理过程的变化要显著演示之所以要直观,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,受其他无关因素的干扰。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。例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好。
3.要多种感官并用有资料表明“在接受知识方面,单靠听觉一般只能记住15%左右;单靠视觉,从图像获得知识,只能记住45%左右;如果两者结合起来,可记住65%”。因此,调动学生各部分感官的协调并用,比单一渠道要好。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。
三、要安全可靠,忌弄虚作假
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。例如,静电实验我们一般认为比较难做,其实关键在于静电电压高而电量少。因其电压高,通常所说的绝缘体在高压下变成了导电体;因其电量少,电荷容易漏。从原理上进行分析,我们就可以找到改进静电演示实验的关键——解决绝缘问题。只要对仪器进行简单的改进就行了。其次,要注意环境条件。
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,切忌手忙脚乱,应认真思考和分析,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失败的原因,声明下次再做。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。
四、要有启发性,忌难易不分
演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。
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一理论——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,教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生观察和思维活动紧密地结合起来,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。此外,老师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移转化的作用。
参考文献
[1]许国梁中学物理教学法,高等教育出版社
[2]阎金铎田世昆中学物理教学概论高等教育出版社
[3]安忠,刘炳升中学物理实验与教学研究高等教育出版