谈谈教师如何做好物理课堂演示实验
谈谈教师如何做好物理课堂演示实验
物理学是一门以观察和实验为基础的科学。其知识来源于生活,是前人在反复实践的基础上总结出来的科学真理,隐含着实践——认识——再实践——再认识直至获取真知的全过程。物理是一门自然科学,实验是最能发挥学生主观能动性的践行方式。课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分,它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法。也是变应试教育为素质教育,提高人才科学素质的重要手段之一。本人就物理教学中的演示实验的教学三点看法:
一、演示实验教学的重要性。
目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。在物理教学中,演示实验是教师经常运用的一种教学手段。教师通过操作把现象生动而明显的演示出来,引起学生鲜明的感觉,造成牢固的印象。演示实验在物理教学中具有特殊的魅力,它容易激发学生的学习兴趣,提高教学质量。可以为学生提供鲜明、准确、生动的感性材料。帮助学生从宏观向微观的过渡,使概念、规律、原理容易理解,使知识形象化,便于记忆。通过演示实验的教学可以帮助学生学习正确、规范化的操作技术和方法,并能受到良好的实验习惯的教育。还可以培养学生的观察能力和推理能力。当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学,必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。演示实验的作用体现在以下几个方面:
1、演示实验能直观形象地为学生提供感性认识,是学生形成物理概念、理解物理规律的基础
2.演示实验是学生学习使用仪器、进行实验操作的示范
3.演示实验是培养学生的观察能力、思维能力和科学的思想方法,提高他们发现问题、分析问题和解决问题能力的有效途径
物理教师成功而生动的演示实验,不仅有利于学生掌握物理知识,培养学生的实验技能和各种能力,而且还能培养学生的兴趣和爱好,调动他们的学习积极性,发挥非智力因素的能动作用,引导他们从小爱科学、学科学,激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志。
二、中学物理演示实验分类
演示实验是物理课堂教学中一种深受学生欢迎的实验形式,按它在教学过程中的具体功能可以分成以下四大类型。
1.引入课题的演示
这类演示实验用于讲授新课之前,其目的在于引起学生对即将研究的问题的兴趣,激发求知欲望,它的特点是引人入胜,发人深思。例如在讲解运动独立性原理之前,先演示“枪打落猴”的实验,利用这个实验装置,只要枪口瞄准靶子模型猴,不管是沿水平方向还是沿斜线向上、下方射击,三者都能“百发百中”。这样就能在活跃的气氛中引入新课,打开学生思路,收到良好的教学效果。同时这个实验也为下节学习平抛运动打下了坚实的基础。
2.建立概念和规律的演示
这类演示实验用于讲授新课之中,其目的在于提供感性认识材料,藉以形成概念或建立定律。它的特点是:实验条件明确,观察对象集中,演示层次分明。例如在讲解自由落体运动的概念时,首先让一块金属片和形状、大小均相同的纸片从同一高度自由释放,可以看到金属片比纸片落得快。这种现象学生在日常生活中司空见惯,并往往已经形成了“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。然后改变一下实验的做法,把纸片揉成一团,再让它与金属片同时从同高度释放,两者几乎是同时落地的。在此基础上引导学生思考,得出正确的感性认识:纸片与金属片下落快慢不同,是由于空气阻力对它们影响大小不同的缘故。由此联想到假如在没有空气的真空里,理所当然地,不论物体轻或重下落的快慢应该毫无区别。接着演示“牛顿管实验”,这样顺流而下,一气呵成,极自然地建立了自由落体运动的概念:“物体只在重力作用下,从静止开始落下的运动叫做自由落体运动。”
3.深化与巩固物理概念和规律的演示
这类演示实验一般是在讲授新课之后进行,其目的在于加深理解、强化记忆。它的特点是:在原有的实验基础上变换一些条件,以利于扩展与推广。例如在初中物理浮力教学中,为了加深对浮力产生原因的理解,在按教材内容从理论上作了说明后,接着做一个“浮体沉而不浮”的实验。石蜡块的密度小于水的密度,通常可以漂浮在水面上,所以是浮体。但是在特定条件下我们可以令它“沉而不浮”。具体做法是这样:取一只平底烧杯,将一块底面平滑的长方体石蜡块放到烧杯内,缓慢注水,直至浸没石蜡块,石蜡块沉在底部并不上浮。为什么会出现这种奇怪的“浮体沉而不浮”的现象呢?原来水对石蜡是不浸润的,在石蜡块与烧杯底部密切接触时,水不能钻入其间的空隙中去,因而石蜡块只受到水对它的上表面的向下的压力,而下底面则不受水对它的向上的压力,或者说石蜡块受到水的向下的压力没有水对它的向上压力,所以“沉而不浮”。把烧杯轻轻敲击一下,石蜡块又浮起来了。通过这样的演示令学生更深刻地认识到液体对浸在其中的物体产生的浮力就是由于液体对物体向上和向下的压力差而产生的。
4.应用物理知识的演示
这类演示实验可以在讲授新课之后进行,也可以在复习课中演示。其教学目的在于让学生运用所学的知识解释实验现象,培养学生理论联系实际和分析问题、解决问题的能力。
三、教师做好演示实验应注意的事项:
1、 演示目的要明确
演示实验在教学中虽然有着重要的作用,但绝不是说处处都要演示,并不是演示的数量越多越好。教材中规定的演示实验是根据新课标对基础知识、基本技能的要求和教材重点而设置的。教师应仔细钻研新课标,分析学生,通览材料,深刻领会教材的体系和重点,在这个基础上弄清那个演示要给学生。要使演示实验达到预期的效果,必须与讲解结合启发学生认真思考。在备课时,对演示实验前后及过程中,教师要让学生懂得什么知识?建立什么概念揭示什么原理?要示范哪些实验操作?要发展那种能力?如何提问,如何指导学生观察,如何启发学生思考,如何总结归纳。要让学生发表意见,观察到什么现象,如何分析的,结论是什么。都要仔细推敲,做到心中有数。充分调动学生的思维,在探索中求得知识。教师在做演示实验时,一定要认真按照操作程序,不能违反操作规程。要先告诉学生观察什么,注意什么变化,使学生的注意力集中在实验的关键上。例如,在做磁场对通电导线的作用时,要让学生观察导体的运动情况;保持磁场方向不变,交换电源两极以改变导体中电流方向,导体的运动方向改变等。如果做演示实验,仅是为了完成教材中的规定,追求形式上的直观,形象,追求表面上的活跃,有趣,把演示实验搞成看把戏,耍魔术,其结果必然缺乏对学生的引导或引导不当的而降低教学效果。因为演示不是目的,目的是通过演示实验让学生理解物理概念,掌握物理规律,培养学生实验技能。
2、 演示实验的装置要力求简单,使学生看得明白、清楚
简单的实验可使学生学的更有兴趣,知识掌握的也更牢固。例如,用激光仪器演示“光的反射”、“光的折射”、“透镜对光线的作用”等,不必让学生了解激光产生的设备,能突出重点,现象明显、简单方便即可。
教师的实验操作速度要快慢适中,使学生对每一个动作甚至动作细节都能看清。对于第一次接触较复杂的操作要先示范分解动作,然后再示范连续动作。这样容易使学生在头脑中形成完整的使学生感觉教师的操作规范、熟练、准确而内心表示赞赏,从而他们在以后的实验中就会有意效仿,这正是我们所预期的效果。
演示实验时给学生看的要使全班的每一个学生都看得清楚。教师应注意在演示实验过程中自己站的位置以及手和手臂是否挡住了某些学生的视线。另外,应通过改进仪器、尽量使用大型仪器、采用多媒体、投影等手段来增大可见度。
3、演示实验要确保成功
学生对演示实验总是感兴趣的,他们总想看看将要发生什么新奇的现象。演示实验是否做的干净利落,保证成功是上好一节物理课的关键,既是课堂其他环节的基础,又能为其他环节争取时间。若出现偶然现象,演示实验失败了会怎样呢?从教师方面说,应当分析原因,沉着冷静要实事求是的向学生说明真相,千万不要文过饰非,直到成功。即使补做成功,也会影响课时计划的完成,也影响教学效果,教师的威信也必然下降。从学生方面说,不仅他们的心理要求没有得到满足,更重要的是对学生心里产生不良影响——学习热情下降。因此,教师课前应当检查仪器,调好仪器,亲自动手试试,所以,教师对演示实验的自我要求应该是万无一失的。
4、 积极引导、启发、开拓演示实验的新思路。
学生对教师的演示实验都能看清楚,操作方法和现象也记住了,教师的教学任务是否就算完成了呢?不是,因为实验教学的目的不仅是给学生头脑中留下实验表象,根本目的是教会学生“思维”。演示实验的鲜明、生动、新奇的现象使学生们兴奋甚至赞叹,继而出现了“这是怎么回事”的心里要求。于是猜想、思索。学生的心里活动处在观察→兴趣→疑问→思维的积极状态,“注意”和“思维”达到了高度集中和活跃。教师抓住这个时机,发挥主导作用,启发、诱导学生自己分析、推理、判断、概括总结。把感性知识上升为概念和理论。因此,教师需要根据本实验的具体教学目的,事先精心设计一套由表及里,能够揭示事物本质的思考题。这些思考题要难易适当,要求明确并富有启发性。在这个基础上,师生双方富有情趣交流的协调活动,一定能把学生的积极性推向高潮。争取教师的主导作用和学生的主体作用的最佳结合,充分发挥实验教学的教学功能,所以应该把着眼点放在培养学生的思维能力上。
任何演示实验的内容、方法、仪器、效果都不是唯一的,都是在不断的发展变化的。物理教师应该应用新的科学技术,新的材料,研究新的教具,研究新的实验方法,开拓新的实验思路,不断提高演示实验的效果,提高物理教学的水平。这是教育教学的要求,是提高教师创新能力的要求,也是对学生进行创新的教育的重要方面。
5、准备充分,确保实验成功
①、选择仪器装置,熟悉仪器装置的构造、原理和性能,熟练实验技术,做好预演工作。教师要亲自用这些仪器装置做几遍,从而熟悉技巧,并及时发现仪器、装置有无毛病或问题,及时检查、修理,改进或校正仪表,并充分估计课堂上可能出现的故障,考虑好应急措施。
②、了解、掌握实验的准确程度,找出产生误差的主要原因和减少误差的方法。
③、估计和掌握实验时间。
④、认真设计演示过程中如何引导学生进行观察,什么时候要提出什么问题,启发学生积极开展思维活动,实验中要注意些什么,等等。教师在备课时都必须做到心中有数、胸有成竹。
以上几点是做好演示实验的基本保证,要想充分发挥演示实验的作用,还必须紧密结合学生的实际选择适当的演示方法,只有这样才能更好顺利地完成教育教学任务。教师只有不断更新观念,并注重提高自身素质,才能在教学过程中充分发挥组织者、指导者、帮助者、促进者的作用。
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