演示實驗 探究物理的一方沃土

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1、演示實驗 探究物理的一方沃土 朱奇 摘 要：演示實驗是物理課堂教學(xué)的一種重要手段，做好演示實驗，提高課堂效率必須以三維目標(biāo)為根據(jù)，以自激提問為抓手，以自主學(xué)習(xí)為方式調(diào)動學(xué)生參予與實驗. 關(guān)鍵詞：主動探究；能力培養(yǎng)；自激提問；學(xué)生主體 實驗是研究物理的重要方法.中學(xué)物理教材根據(jù)知識的難易程度、課時長短和器材條件，將課堂實驗分為演示實驗、分組實驗和隨堂實驗.新人教版初中物理共有演示實驗37個，分組實驗43個，隨堂實驗34個.其中演示實驗作為一種直觀教學(xué)手段，在培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力的同時，還注重了趣味性和科學(xué)性，能較好地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，相比分組探究，在時間上.新課程理念下的演示

2、實驗教學(xué)與探究教學(xué)、自主學(xué)習(xí)并不矛盾，它能提供豐富的感性材料，變抽象為具體，又能培養(yǎng)興趣，發(fā)展能力，啟迪思維. 如何開發(fā)好課本演示實驗的教學(xué)功能，激發(fā)自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探究能力，筆者作了如下嘗試： 1 以三維目標(biāo)為根據(jù)，確定教學(xué)目標(biāo) 教學(xué)目標(biāo)對教學(xué)起導(dǎo)向和調(diào)節(jié)作用.新課程提出了對學(xué)生實施“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三方面的培養(yǎng)目標(biāo).教師在利用演示實驗進(jìn)行教學(xué)前，必須先了解該實驗在教學(xué)中的使用目的，根據(jù)其教學(xué)作用和三維目標(biāo)來細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生主動探究，培養(yǎng)探究能力.演示實驗在物理教學(xué)中有以下幾個使用目的：（1）引入新課，激發(fā)求知欲；（2）形成物理概念；（3）探究物理

3、規(guī)律；（4）驗證物理定律. 例如：八年級上冊“聲音的特性”一節(jié)中，為探究什么因素決定聲音響度，安排了“敲音叉，彈開乒乓球”的演示實驗如圖1.目的是探究物理規(guī)律.細(xì)化教學(xué)目標(biāo)（1）理解響度與振幅關(guān)系；（2）初步體驗探究過程，了解科學(xué)方法中的“轉(zhuǎn)換法”；（3）學(xué)會與人合作交流. 圍繞這個目標(biāo)，筆者設(shè)計了如下教學(xué)過程： （1）提出問題：聲音的響度由什么因素決定呢？并讓學(xué)生作出猜想. （2）演示實驗：兩次用大小不同的力敲同一音叉同一部位，傾聽響度的不同，同時觀察振幅是否相同. 學(xué)生：音叉振動時的振幅看不見，不能確定振幅是否相同. 教師：有什么辦法將音叉的振幅放大？ 學(xué)生：將音叉放入水中激

4、起水花，觀察水花濺起的高度；撒些塵土在音叉上，看塵土揚起的高度……. 教師：同學(xué)們的方法很好，這些方法都是將音叉的細(xì)微振動，傳遞給其它物體并放大.物理學(xué)中對于一些看不見摸不著的現(xiàn)象或不易直接測量的物理量，通常用一些非常直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或用易于測量的物理量去間接測量，這種方法叫“轉(zhuǎn)換法”.揚起塵土的實驗思想是對的，但不衛(wèi)生，可以改為將正在發(fā)聲的音叉輕觸懸掛的乒乓球，通過觀察乒乓球被彈開的幅度來研究音叉的振幅. （3）兩位學(xué)生上臺合作演示實驗，師生歸納結(jié)論. 對這個演示實驗，筆者沒在簡單重復(fù)課本上的操作，而是采用了邊演示、邊提問、邊討論的教學(xué)方法，變教師演示為師生共同探究，使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動

5、性大大地增強.讓學(xué)生在探究知識的生成過程中在學(xué)習(xí)知識的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)方法和思維能力. 又如：“電壓”一節(jié)通過演示“水果電池”的實驗來激趣生疑，引出新課如圖2.這就要求：（1）演示效果好，要出乎學(xué)生意料，引起探究的興趣；（2）用時要短，迅速將學(xué)生的注意力集中并指向新課.因此，筆者在授課前作了如下準(zhǔn)備：（1）用多種水果在其不同部位進(jìn)行實驗，尋找最佳實驗效果；（2）預(yù)先連接好部分電路，一排發(fā)光二極管，避免分散學(xué)生注意力，同時優(yōu)化了教學(xué)程序；（3）設(shè)計好迅速過渡到新課的教學(xué)語言. 這種引入新課的演示實驗，器材簡單，操作迅速，現(xiàn)象生動有趣，出乎意料，使學(xué)生的認(rèn)識矛盾很快上升為思維動力. 因

6、此，教師在處理演示實驗時，對其進(jìn)行分級歸類，明確作用，優(yōu)化課堂，使演示實驗在引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、探究和分析等各環(huán)節(jié)上緊扣三維目標(biāo)，推動自主學(xué)習(xí)，獲得最佳教學(xué)效果. 2 以認(rèn)識發(fā)展為依據(jù)，設(shè)計教學(xué)過程 思維是一個由低級到高級的發(fā)展過程.如果設(shè)計教學(xué)過程時，能按學(xué)生認(rèn)識發(fā)展的程序編制，就能有效地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，推動其主動思考探究，使思維向前發(fā)展. 例如；九年級物理“內(nèi)能”一節(jié)，教材在介紹熱傳遞的概念之后，提出了“還有什么途徑可以改變物體的內(nèi)能”的問題，緊接著安排兩個演示實驗：（1）空氣被壓縮時內(nèi)能增大；（2）空氣推動瓶塞時，內(nèi)能減少，最后分析兩個實驗得出結(jié)論. 對第二個實驗，筆者作了

7、如下教學(xué)程序的設(shè)計. 師：外界對氣體做功，氣體內(nèi)能會增大，溫度升高；反過來，氣體對外界做功時，其內(nèi)能和溫度又會怎樣？（如圖3） 學(xué)生猜想：（略） 師：如何判斷氣體溫度是否變化？ 生：（1）測量實驗前后空氣的溫度；（2）利用轉(zhuǎn)換法，通過觀察其它物理現(xiàn)象來反映，如液化. 生：第（1）種方法不易測量數(shù)據(jù)，第（2）種方法較好. 兩學(xué)生上臺合作演示，實驗現(xiàn)象不明顯. 學(xué)生交流分析原因：溫度沒有降到足夠低. 學(xué)生提出解決問題的方法：選用更易液化的酒精滴入瓶中，瓶塞塞得更緊實，迫使氣體推塞子做功更多，降溫更多. 學(xué)生再次演示實驗，驗證猜想. 本教學(xué)設(shè)計中，筆者由逆向思維引出第二個實驗.由

8、淺入深，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，思考交流，提升了學(xué)生的研究能力.對比一下，如果教師只是單純地照課本內(nèi)容進(jìn)行演示和分析，學(xué)生這種思維火花的碰撞就難以閃現(xiàn)了，將失去一個提升學(xué)生能力、展現(xiàn)學(xué)習(xí)魅力的難得的過程. 認(rèn)識是由淺入深，由表象到實質(zhì)而發(fā)展的，如果我們設(shè)計的實驗教學(xué)程序能遵循認(rèn)識規(guī)律，就有助于降低教學(xué)難度，發(fā)展學(xué)生的思維能力. 3 以自激提問為抓手，促進(jìn)解決問題 問題是創(chuàng)造的起點，提出一個問題有時比解決一個問題還重要.在設(shè)計演示實驗教學(xué)過程時，常會遇到一些具體的問題要解決.這些問題最好由學(xué)生自己提出來，使其成為“自激”狀態(tài)，這樣學(xué)習(xí)的主動性就給調(diào)動起來了.為了激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，教師必

9、須有目的地創(chuàng)設(shè)一些問題情境. 例如：在探究“響度與振幅”前，用大小不同的力敲桌子、門、音叉等.體驗到響度不同，卻看不到微小的振動.誘導(dǎo)學(xué)生自激提問：“怎樣將微小的振動放大，以便觀察？” 為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題的能力，在日常教學(xué)中，教師要有計劃地、逐步把提問的方法教給學(xué)生.如“什么樣的實驗可以解決這個問題？”、“如何實施這個實驗來解決問題？”、“如何觀察實驗？”、“怎樣增強演示效果？”等. 問題由學(xué)生自己提出后，其解決問題的積極性就更高了.而解決一個問題，其認(rèn)識和能力就向前發(fā)展了一步. 如果學(xué)生實在提不出問題，那也只好由老師提出，使之成為“受激”狀態(tài).促使學(xué)生沿著認(rèn)識的程序發(fā)展，

10、步子的大小、快慢，取決于具體的學(xué)情. 4 以自主學(xué)習(xí)為方式，調(diào)動參與實驗 新課程理念指導(dǎo)下的教學(xué)觀要求教師不能把學(xué)生當(dāng)成觀眾，學(xué)生應(yīng)成為學(xué)習(xí)的主體.因此，教師的演示實驗，不能是單純的教師演示，而應(yīng)組織學(xué)生參與其中.結(jié)合不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生思考、交流，設(shè)計實驗，甚至讓學(xué)生上臺代替教師演示實驗. 引導(dǎo)學(xué)生全程參與演示實驗，這樣做既可以滿足學(xué)生對實驗的好奇心，調(diào)動學(xué)生的自主性，又有利于集中學(xué)生的注意力，培養(yǎng)觀察能力和探究能力.但要注意，學(xué)生上臺演示實驗，要選擇一些較安全難度適中的實驗，否則效果會適得其反. 參考文獻(xiàn)： [1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].人民教育出版社2011.