论文部分内容阅读
摘 要：演示实验是整个中学物理实验的重要组成部分，在教学中，要注重和加强演示实验教学改革，变验证性实验为探究性实验，利用多媒体优化课堂教学，让学生积极参与实验，从而深刻理解物理概念和规律，掌握研究物理的科学方法，培养学生严谨认真的科学态度。
关键词：中学物理 演示实验教学改革 验证性实验 探究性实验
物理学是一门以观察和实验为基础的科学。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。同时，实验又具有直观性，通过各种形式的感知，丰富学生的直接经验和感性认识，使学生获得生动的表象，从而比较全面、深刻地掌握知识，提高认识能力。那么，如何加强物理演示实验教学本文就此谈谈自己的肤浅认识。
一、为什么要注重物理演示实验教学改革
物理实验是物理学的基础，在中考说明中明确指出要加强实验能力的考查。近年来中考物理试卷对实验的考查，不仅从学生实验发展到演示实验，而且已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上，重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如：岳阳市2008年初中毕业学业考试中，考查了“安培定则的应用”、“流体压强与流速关系的实验探究。”但是实验题的得分率都不高，反映了目前在初中物理教学中，实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同程度地只重视理论的讲授和解题能力的培养，而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校由于教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方陕小拥挤，严重制约了实验教学的正常开展，对于大纲规定的实验，不仅开出率低，而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊，使学生实验动手能力普遍较低。因此，为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，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，我们应进一步改善实验条件，注重演示实验教学改革，直观形象地为学生提供感性认识。
二、怎样注重物理演示实验教学改革
1．重视演示实验教学，加强能力培养
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。而一些经济发达的国家，他们都非常重视物理实验教学和研究问题的方法，并且绝大多数实验都是研究性实验，基本形成以实验为中心的课堂体系。他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多，他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此，在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。例如：用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化。在实验教学中，可在规定的实验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔。
2.在演示实验中增加学生的参与
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生對实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如：在“家庭用电”一节的教学中，我变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每四位学生发一套实验器材（电源、插头、开关、插座、熔断器、白炽灯泡、导线、测电笔），实验中让学生首先观察器材，把直观的器材作为培养学生感知和观察力的材料，引导学生仔细、准确地进行观察。然后引导学生讨论家庭电路的组成、各器材的正确连接和测电笔的正确使用方法；以及连接电源前应该注意的电路检测和安全问题；最后训练学生用科学的语言描述家庭电路组成中应注意的事项，并解释所观察到的现象；学生积极参与，效果很好。可见，演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。
3.变验证性实验为探索性实验
中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验，而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证，巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是，对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼，也不利于培养学生主动探索物理规律的能力，而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说：“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此，在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中，要尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。例如：在“欧姆定律”一节的教学中，我将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法：①边学边做实验：首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识电路中电流与电压、电阻有关。然后，我再演示课本上的实验，规范操作，这样，不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对I和U、R的关系获得感知。②探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表、画出I随U变化、I随R变化的图像。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出欧姆定律。这样，学生在实验探索过程中就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢固，同时使学生受到科学方法的熏陶。 4．合理运用多媒体，优化演示实验教学
利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。例如：演示“分子的热运动与扩散”和“用分子动理论解释熔化和沸腾现象”时，借助投影仪演示，变微观为宏观，变抽象为具体，使学生看到清晰的分子运动状况，对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。学生也容易理解，并取得了良好的效果。利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”認“物”，这对物理的各种题型的实验教学有着积极的意义，对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。
5.增加自制教具，做好应用性演示实验
麦克斯韦早就明确指出：“一项演示实验的材料越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果”自制仪器是历代科学家的优良传统，一个科学巨人很难得到超前于科学预言的完善设备，科学的成就在于许多情况下是随着自制仪器成功而诞生的。因此，教学中自制简单的应用性教具，能培养学生理论联系实际，应用基础的物理知识、基本的实验原理和技能去解决新问题、扩展思维的能力。例如：我在讲解摩擦起电和静电感应一节时，增加了一个小实验：把一个气球在头发上摩擦几下，放到手臂旁，再把另一只手放到开着的电视机旁，让学生观察手上汗毛的状况，并解释现象。在学生讨论老师点拨得到答案后，我让他们再想想，静电对人们生产和生活的利弊，同学们想到了静电吸尘器，油罐车运油时车尾要带铁链，并掌握了它们的工作原理。学生讨论热烈，效果很好。教师在开展自制教具活动的同时，还可以引导学生深入研讨教材，鼓励学生参加自制教具活动。这不仅能使学生学以致用，而且还可以开发他们的智力，培养他们的学习兴趣。
总之，物理课堂演示实验要与学生的分组实验有机地结合起来，努力培养学生的下面几个方面的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，其中特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要从测量出发理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论结论与实验结论比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让初中物理实验教学提高到一个新的水平。
参考文献：
[1]侯建平.课改下如何改进中学物理演示实验教学.实验教学与仪器,2007年
[2]张世烽.浅谈初中物理演示实验的教学.大埔中学,2007年3月
关键词：中学物理 演示实验教学改革 验证性实验 探究性实验
物理学是一门以观察和实验为基础的科学。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。同时，实验又具有直观性，通过各种形式的感知，丰富学生的直接经验和感性认识，使学生获得生动的表象，从而比较全面、深刻地掌握知识，提高认识能力。那么，如何加强物理演示实验教学本文就此谈谈自己的肤浅认识。
一、为什么要注重物理演示实验教学改革
物理实验是物理学的基础，在中考说明中明确指出要加强实验能力的考查。近年来中考物理试卷对实验的考查，不仅从学生实验发展到演示实验，而且已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上，重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如：岳阳市2008年初中毕业学业考试中，考查了“安培定则的应用”、“流体压强与流速关系的实验探究。”但是实验题的得分率都不高，反映了目前在初中物理教学中，实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同程度地只重视理论的讲授和解题能力的培养，而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校由于教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方陕小拥挤，严重制约了实验教学的正常开展，对于大纲规定的实验，不仅开出率低，而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊，使学生实验动手能力普遍较低。因此，为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，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，我们应进一步改善实验条件，注重演示实验教学改革，直观形象地为学生提供感性认识。
二、怎样注重物理演示实验教学改革
1．重视演示实验教学，加强能力培养
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。而一些经济发达的国家，他们都非常重视物理实验教学和研究问题的方法，并且绝大多数实验都是研究性实验，基本形成以实验为中心的课堂体系。他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多，他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此，在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。例如：用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化。在实验教学中，可在规定的实验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔。
2.在演示实验中增加学生的参与
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生對实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如：在“家庭用电”一节的教学中，我变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每四位学生发一套实验器材（电源、插头、开关、插座、熔断器、白炽灯泡、导线、测电笔），实验中让学生首先观察器材，把直观的器材作为培养学生感知和观察力的材料，引导学生仔细、准确地进行观察。然后引导学生讨论家庭电路的组成、各器材的正确连接和测电笔的正确使用方法；以及连接电源前应该注意的电路检测和安全问题；最后训练学生用科学的语言描述家庭电路组成中应注意的事项，并解释所观察到的现象；学生积极参与，效果很好。可见，演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。
3.变验证性实验为探索性实验
中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验，而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证，巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是，对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼，也不利于培养学生主动探索物理规律的能力，而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说：“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此，在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中，要尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。例如：在“欧姆定律”一节的教学中，我将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法：①边学边做实验：首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识电路中电流与电压、电阻有关。然后，我再演示课本上的实验，规范操作，这样，不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对I和U、R的关系获得感知。②探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表、画出I随U变化、I随R变化的图像。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出欧姆定律。这样，学生在实验探索过程中就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢固，同时使学生受到科学方法的熏陶。 4．合理运用多媒体，优化演示实验教学
利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。例如：演示“分子的热运动与扩散”和“用分子动理论解释熔化和沸腾现象”时，借助投影仪演示，变微观为宏观，变抽象为具体，使学生看到清晰的分子运动状况，对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。学生也容易理解，并取得了良好的效果。利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”認“物”，这对物理的各种题型的实验教学有着积极的意义，对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。
5.增加自制教具，做好应用性演示实验
麦克斯韦早就明确指出：“一项演示实验的材料越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果”自制仪器是历代科学家的优良传统，一个科学巨人很难得到超前于科学预言的完善设备，科学的成就在于许多情况下是随着自制仪器成功而诞生的。因此，教学中自制简单的应用性教具，能培养学生理论联系实际，应用基础的物理知识、基本的实验原理和技能去解决新问题、扩展思维的能力。例如：我在讲解摩擦起电和静电感应一节时，增加了一个小实验：把一个气球在头发上摩擦几下，放到手臂旁，再把另一只手放到开着的电视机旁，让学生观察手上汗毛的状况，并解释现象。在学生讨论老师点拨得到答案后，我让他们再想想，静电对人们生产和生活的利弊，同学们想到了静电吸尘器，油罐车运油时车尾要带铁链，并掌握了它们的工作原理。学生讨论热烈，效果很好。教师在开展自制教具活动的同时，还可以引导学生深入研讨教材，鼓励学生参加自制教具活动。这不仅能使学生学以致用，而且还可以开发他们的智力，培养他们的学习兴趣。
总之，物理课堂演示实验要与学生的分组实验有机地结合起来，努力培养学生的下面几个方面的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，其中特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要从测量出发理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论结论与实验结论比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让初中物理实验教学提高到一个新的水平。
参考文献：
[1]侯建平.课改下如何改进中学物理演示实验教学.实验教学与仪器,2007年
[2]张世烽.浅谈初中物理演示实验的教学.大埔中学,2007年3月