淺談物理實驗教學(xué)中的演示實驗和分組實驗

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗是初中物理實驗教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，提高人才科學(xué)素質(zhì)的重要手段。在實際生活中，社會中動手能力，操作能力又是考核一個勞動者的基礎(chǔ)現(xiàn)況。對學(xué)生進(jìn)行動手能力，操作能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生去適應(yīng)生產(chǎn)勞動是我們教學(xué)的目的。因而物理實驗教學(xué)中演示實驗和分組實驗應(yīng)該還做到幾點：
　　
　　第一，演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示，在操作的同時有引導(dǎo)學(xué)生對實驗進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理教學(xué)方式。因而除基本操作和得出理論外，演示實驗中應(yīng)該還注意幾點；
　　
　　1．演示實驗中應(yīng)讓學(xué)生積極的參與
　　
　　傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實驗通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實驗學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實驗中，應(yīng)實驗操作上讓學(xué)生積極參與，讓學(xué)生充分了解實驗的內(nèi)容，多次重復(fù)，加深印象，鞏固記憶。
　　
　　例如：在“電磁感應(yīng)”一節(jié)的教學(xué)中，演示實驗為邊做邊講實驗，給學(xué)生發(fā)實驗器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線），實驗中讓學(xué)生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運(yùn)動方向的關(guān)系，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)、準(zhǔn)確地進(jìn)行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運(yùn)動方向的關(guān)系，最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述，并解釋所觀察到的現(xiàn)象，從而順理成章地得出結(jié)論。可見，演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機(jī)會，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解和掌握物理概念和規(guī)律，同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。
　　
　　2．適當(dāng)運(yùn)用多媒體
　　
　　利用常用儀器、教具進(jìn)行演示是一種最基本的手段，而應(yīng)用多媒體課件可以使學(xué)生真正體會到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)生觀察及分析問題的能力。并讓學(xué)生能清楚地看到明顯的現(xiàn)象，直觀地感悟到變化的規(guī)律。
　　
　　如：凸透鏡成像這一實驗，在課件的演示中能讓學(xué)生直觀地感悟到，像距與物距的變化過程。從而得出物距變小時，像距變大這一規(guī)律，并讓學(xué)生直觀地看到特殊點成像的規(guī)律。從而讓學(xué)生得到逼真的模擬，使學(xué)生認(rèn)識加強(qiáng)。理解透徹。
　　
　　3．注意實驗的整體效應(yīng)
　　
　　在許多的實驗中，實驗的分散、脫節(jié)，讓學(xué)生思維不同程度的受到干擾，試驗的整體效應(yīng)是一個不可缺少的。
　　
　　例：在“功的原理”一節(jié)教學(xué)中，我把杠桿、動滑輪固定在同一演示板上，并用紅紙條標(biāo)好刻度，然后演示用它們提起重物的情況。這樣既增加了實驗的可視性，又便于學(xué)生注意用杠桿、動滑輪做功的共同點，總結(jié)出使用機(jī)械不省功的原理。排除了分散實驗對學(xué)生的思維干擾，提高了課堂效率。
　　
　　4．實事求是的科學(xué)態(tài)度
　　
　　實事求是是觀察的基礎(chǔ)，又是觀察的重要品質(zhì)和方法，也是未來科學(xué)工作者的基本態(tài)度。在物理實驗教學(xué)中，要求學(xué)生堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度，毫不含糊地尊重客觀事實，以客觀事實為依據(jù)。如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象，甚至一個數(shù)據(jù)，一個標(biāo)點符號，做到嚴(yán)格地把實驗事實和自己對事實的解釋區(qū)別開來。堅持實事求是的科學(xué)態(tài)度，不僅是提高物理實驗質(zhì)量的要求，也是增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才的需要。
　　
　　例如，觀察水沸騰的實驗現(xiàn)象時，就明確提出以下觀察目標(biāo)：水開始加熱杯底和杯壁上出現(xiàn)許多小氣泡，這些小氣泡將發(fā)生怎樣的變化？加熱的過程中，水的溫度將怎樣變化？隨著溫度升高，氣泡將怎樣變化？水沸騰時溫度將怎樣變化？將沸騰的水停止加熱，水是否沸騰？引導(dǎo)學(xué)生明確觀察目標(biāo)，有目的、有秩序的進(jìn)行觀察，避免觀察時手忙腳亂。由于溫度計本身制造和環(huán)境氣壓的關(guān)系，水的實際沸點不一定是100℃，這時，教師應(yīng)要求學(xué)生實事求是地記錄數(shù)據(jù)，并分析、評估實驗數(shù)據(jù)。
　　
　　第二，學(xué)生實驗是學(xué)生親身去探究和體驗的過程，是培養(yǎng)學(xué)生能力的一個重要方面，是培養(yǎng)學(xué)生能力的向?qū)�，通過實驗可培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。能讓學(xué)生在動手能力，操作能力得到提高的過程。
　　
　　1．培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
　　
　　認(rèn)真、細(xì)致、深入是觀察能力的重要品質(zhì)之一，也是科學(xué)工作者的基本素養(yǎng)和要求。許多自然現(xiàn)象和實驗中的物理現(xiàn)象，有時是稍縱即逝。只有認(rèn)真、仔細(xì)地觀察，才能捕捉到所要觀察的現(xiàn)象；只有深入地觀察，才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特征。物理實驗的觀察來不得半點馬虎。如：上面說到的觀察水的沸騰現(xiàn)象時，若不去認(rèn)真，仔細(xì)的去觀察，就沒法總結(jié)水在沸騰過程中的規(guī)律。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問題，促進(jìn)進(jìn)一步的觀察和對觀察材料的思維加工，辨別本質(zhì)現(xiàn)象和非本質(zhì)現(xiàn)象，去偽存真，得出正確的觀察結(jié)果。
　　
　　2．促進(jìn)創(chuàng)新意識的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
　　
　　教師要適當(dāng)引導(dǎo)，不使他們過多地碰壁。但是，教師也不可包辦代替，要讓學(xué)生經(jīng)受挫折，從中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，不斷改進(jìn)實驗，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性，從而獲得成功，這樣將會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣，并得到更多鍛煉。而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，增強(qiáng)學(xué)生思維的獨創(chuàng)性。讓學(xué)生對同一問題，善于全方位、廣角度、多途徑地去分析思考，從而發(fā)展了學(xué)生的求異思維和創(chuàng)新能力，撞擊學(xué)生的創(chuàng)造靈感，促進(jìn)創(chuàng)新意識的形成和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如：在做“用天平和量筒測液體的密度”實驗時，充分把握學(xué)生設(shè)計實驗環(huán)節(jié)和選擇實驗儀器的過程，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的好時機(jī)。有些學(xué)生把課本上的玻璃杯換成了口杯，在步驟上，有些學(xué)生把倒入部分鹽水改為全部倒入，還有些學(xué)生在步驟上先稱空杯的質(zhì)量，再稱倒入鹽水后的總質(zhì)量……，對學(xué)生肯動腦筋應(yīng)給予表揚(yáng)。在步驟上，肯定學(xué)生將鹽水全部倒入的合理性，并讓學(xué)生充分討論先稱空杯后再倒入鹽水稱總質(zhì)量的做法是否可取，學(xué)生通過分析后得出這種方法在理論上是可以的，但在將杯中的鹽水倒入量筒測體積時，由于杯底和杯壁還粘有鹽水，使測得的體積小于杯中原鹽水的體積，會造成較大誤差。學(xué)生最終會找到減小誤差的好辦法。這個分析的過程，會占用一定的時間，但是，學(xué)生在這個思考、分析、設(shè)計、否定、再思考、再設(shè)計、再評估的過程中，增強(qiáng)了減少誤差的意識，變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維能力。
　　
　　3．充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位
　　
　　在學(xué)生實驗中要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位。應(yīng)充分相信學(xué)生，使學(xué)生主動參與，讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗，利用實驗，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用，最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
　　
　　4．實驗后的反思
　　
　　除實驗前的準(zhǔn)備和實驗中的操作外，必須做到實驗后的反思和總結(jié)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，對進(jìn)一步理解實驗、深化實驗、完善實驗起著重要的作用。并且通過反思可總結(jié)實驗規(guī)律，優(yōu)化實驗方案，創(chuàng)新實驗設(shè)計，揭示實驗本質(zhì)，增強(qiáng)實驗效果。因此在學(xué)生實驗時，應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全方位、多角度反思。
　　
　　全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)提出：使學(xué)生保持對自然界的好奇，發(fā)展對科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識自然的過程中有滿足感及興奮感；學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問題或做決定時能嘗試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識；具有創(chuàng)新意識，能獨立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，樹立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。