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物理学是一门实验科学。观察和实验是研究物理学的根本方法。一部物理学发展的历史,就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。物理学离不开实验,物理教学更离不开实验。演示实验是教师在课堂上结合教学内容做的演示给学生看的实验。它在物理教学特别是初中物理教学中具有十分重要的作用。
一、初中生的心理特点和物理的学科特点决定了物理教学中必须加强演示实验教学
初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段,其中形象思维仍起重要作用,抽象思维正在发展。在很大程度上,学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物,不善于从理论上进行推导。心理学研究表明:人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和活动机会,加强演示实验。
初中生的心理的另一个特点是好奇心强,喜欢探索自然的奥妙,兴趣广泛、强烈,但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心,培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。例如:我在《大气压》一节的教学中,首先演示母子管实验,在大试管中注入水,将略小的试管放入大试管水中,然后提问:若手拿大试管倒置,小试管如何?绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验,学生惊奇的发现小试管不但没有掉下,反而在滴下水的同时,缓缓上升,感到疑惑不解,教师及时点拨:是什么使得试管缓缓上升的呢?是大气压。学习了《大气压》这节课我们就可以解释这一现象。一个有趣的实验,激发了学生的兴趣,整堂课学生精力旺盛,注意力集中。正如爱因斯坦所说:兴趣是最好的老师。从记忆角度分析,结合实验讲解的物理规律远比单纯的语言讲解留下的印象深刻、久远。科学研究表明:语言信息和形象信息在头脑里的比例是1:1000,即头脑储存语言信息的能力。有人做过形象的比喻:一幢华丽的大楼,你看一眼再复认时,不用语言表达,便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后,再去复认这一指定的大楼时,始终比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构,而后者是依次性的链状结构。所以,在物理教学中把概念、规律通过演示实验转化为物理形象,便于学生记忆。
二、演示实验的操作,加深了学生对物理知识的认识
演示实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础,而表象的感性材料的获得,在很大程度上依赖于物理实验。有些物理概念和规律,学生在生活中很少感知,那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物。例如:在讲电和磁的关系时,只有做好实验,学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流有作用等物理现象。如果没有实验,学生就难以想象、理解电和磁之间的这种本质联系。学生头脑有时积累了一些感性材料、生活经验,但有些经验是模糊的、动摇的、甚至是错误的。这就要求教师在教学中进行生动演示,突出主要部分,使模糊的得以鲜明,对错误的加以改正。例如:学生根据自己的生活经验对运动和力有些模糊的认识。在教学中就要做好斜面小车实验,分析实验,推出牛顿第一定律,在这基础上更好理解运动和力的关系。试想如果没有实验,教学将变得多么困难。
三、教学过程中适时运用演示实验,会收到良好教学效果
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。我们利用哪种演示实验都应清楚地显示出演示内容的本质特征。当然实验时要增强实验的趣味性,更好地调动学生的思维积极性。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,这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。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。然后进一步得出滑动摩擦与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确,环环紧扣,步步深入,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。
演示实验切忌毫无目的,随心所欲。演示实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。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。
演示实验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。所以我们大力提倡它。
一、初中生的心理特点和物理的学科特点决定了物理教学中必须加强演示实验教学
初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段,其中形象思维仍起重要作用,抽象思维正在发展。在很大程度上,学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物,不善于从理论上进行推导。心理学研究表明:人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和活动机会,加强演示实验。
初中生的心理的另一个特点是好奇心强,喜欢探索自然的奥妙,兴趣广泛、强烈,但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心,培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。例如:我在《大气压》一节的教学中,首先演示母子管实验,在大试管中注入水,将略小的试管放入大试管水中,然后提问:若手拿大试管倒置,小试管如何?绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验,学生惊奇的发现小试管不但没有掉下,反而在滴下水的同时,缓缓上升,感到疑惑不解,教师及时点拨:是什么使得试管缓缓上升的呢?是大气压。学习了《大气压》这节课我们就可以解释这一现象。一个有趣的实验,激发了学生的兴趣,整堂课学生精力旺盛,注意力集中。正如爱因斯坦所说:兴趣是最好的老师。从记忆角度分析,结合实验讲解的物理规律远比单纯的语言讲解留下的印象深刻、久远。科学研究表明:语言信息和形象信息在头脑里的比例是1:1000,即头脑储存语言信息的能力。有人做过形象的比喻:一幢华丽的大楼,你看一眼再复认时,不用语言表达,便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后,再去复认这一指定的大楼时,始终比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构,而后者是依次性的链状结构。所以,在物理教学中把概念、规律通过演示实验转化为物理形象,便于学生记忆。
二、演示实验的操作,加深了学生对物理知识的认识
演示实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础,而表象的感性材料的获得,在很大程度上依赖于物理实验。有些物理概念和规律,学生在生活中很少感知,那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物。例如:在讲电和磁的关系时,只有做好实验,学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流有作用等物理现象。如果没有实验,学生就难以想象、理解电和磁之间的这种本质联系。学生头脑有时积累了一些感性材料、生活经验,但有些经验是模糊的、动摇的、甚至是错误的。这就要求教师在教学中进行生动演示,突出主要部分,使模糊的得以鲜明,对错误的加以改正。例如:学生根据自己的生活经验对运动和力有些模糊的认识。在教学中就要做好斜面小车实验,分析实验,推出牛顿第一定律,在这基础上更好理解运动和力的关系。试想如果没有实验,教学将变得多么困难。
三、教学过程中适时运用演示实验,会收到良好教学效果
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。我们利用哪种演示实验都应清楚地显示出演示内容的本质特征。当然实验时要增强实验的趣味性,更好地调动学生的思维积极性。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,这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。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。然后进一步得出滑动摩擦与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确,环环紧扣,步步深入,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。
演示实验切忌毫无目的,随心所欲。演示实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。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。
演示实验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。所以我们大力提倡它。