实验是物理教学的基础,演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验。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。在课堂教学中要根据《物理课程标准》,教材内容做好演示实验,让学生有目的地进行观察、测量,获取知识,发展能力,养成善于观察、勤于动手的好习惯。
一、演示实验要有明确的实验目的
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。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。
例如,在讲授“声音的产生与传播”这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。除书上的实验外,还有如用手敲桌子、拨动直尺发声等。其目的就是让学生认识“发声体在振动”这一规律。我们利用演示实验都应清楚地显示出实验内容的本质特征。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。
二、演示实验要操规范作,起到示范作用
实验操作步骤和操作动作要规范、正确,这不仅关系到实验能否成功和实验的效果,而且对学生进行实验能起到示范的作用。物理实验必须要有规范的操作,否则就会有意想不到的事情的发生,这就要求我们在做演示实验之前,要对实验做一个非常充分的准备,了解试验的原理过程,掌握过程中可能出现的各种可能并作出及时地解决,以确保演示实验的成功。
例如:在“探究串、并联电路电压的规律”中,我们在做演示实验之前就必须做好充分的准备,因为在测串联电路总电压时,如果使用干电池做电源,可能得出来的总电压就与各部分电压加起来有出入,这是因为干电池它有内阻,有条件的学校在本节的演示实验中最好采用学生电源,如果没有或不方便也应尽可能的使用新的干电池,越新的干电池它的内阻就越小。出现了与实验本身的不一致的结果,应及时地给学生做一定的解释,就如这里的两节干电池的电压值只有2伏多而不是3伏,可能会造成学生的一些疑惑,这里就不能含糊其辞,有必要让学生知道,拓展一下知识。
三、演示实验要明显直观
可以说演示实验的一切功能都不能离开观察,观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此,演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点:
首先,物理过程的变化要显著。为了使现象明显,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清。必要时可以借助投影、机械放大等手段增强现象的明显性,提高观察效果。另外,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、生烟、衬托背景、照明等方法来增强观察效果。
其次,演示之所以要直观,就是为了能从实验中直接观察到物理过程,认识物理现象的本质,而不需要过多地拐弯抹角,受其它无关因素的干扰。特别是一些为建立、巩固物理概念的定性演示中,没有必要选择精密复杂的实验装置。例如,我们用椭圆墨水瓶演示微小形变现象,效果就比用复杂的光杆系统装置要好。又如,用一个小棒将两个环形磁体穿起的方法演示磁极间的相互作用规律就比书上用两个条形磁体做的演示要方便且直观的多。
四、演示实验要安全可靠
成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理,它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理,才能准确的抓住关键,成功的进行演示。其次,要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如,空气的湿度对静电实验很有影响,某些电学实验跟电源电压的稳定性有关。因此,教师在课前要选择好所需的仪器和材料,仔细地进行检查,熟悉仪器的使用性能,了解实验的精确程度,估计实验时间,观察教室里即将演示的环境等。
五、实验要有启发性,忌难易不分
演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣。因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫。
演示中的启发性,首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力。
运用演示引发问题,只是启发思维的起点,虽然它是学生开展积极思维的突破口,但要推进思维的展开,仍需有教师不断的引导。例如,为什么会有这种现象?怎样才能产生?怎样才能做得更好?……在学生不断的探讨、思索中,逐步掌握物理知识,了解物理规律,这样的实验就成为了推进思维的向导。
演示实验一般情况可采用这样的几步:提出问题,通过实验建立初步表象;再做实验,又提出问题进行探讨,找出规律;应用规律来说明问题,并用实验来验证。这一过程体现了实践──理论──实践的认知规律。演示实验切忌难易不分,草草了事。有些新教师做实验,常常以能显示实验现象为满足,急急表演,匆匆收场。这样的实验必不能给学生留下深刻的印象,而且忽视了学生由感性到理性的上升过程,忽视了学生能力的培养,不可能达到实验所需的目的。
总之,演示实验在物理教学中有不可替代的作用。教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,用观察促进思维活动的展开,又用思维指导观察活动的进行,逐步掌握物理概念和规律,发展观察和思维能力,才能使我们的物理教学达到“事半功倍”的效果。此外,教师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用。