演示实验在物理教学中的作用

艾俊菊

实验不仅是物理学的重要研究方法,也是物理教学的重要组成部分。在课堂上教师在传授给学生知识的过程中,应用最多的实验是物理演示实验。物理课堂演示实验一般指在课堂上配合教学内容由教师操作表演的实验。演示实验直观具体、形象生动,可从感性认识到理性认识、从抽象到直观、从简单到复杂,适合学生的身心特点,符合学生的认识规律。因此,演示实验在物理教学中起着极为重要的作用,主要表现在以下几个方面:

一、演示实验在导入新课中能激发学生学习物理的兴趣

有些学生认为物理难学,主要原因之一是太抽象,如果把一大堆枯燥的概念、规律变成生动有趣的内容,多数学生都会喜欢它。因此,加强演示实验恰能满足学生的好奇心,使他们的注意力被那些新奇、有趣的实验深深吸引,激发他们的学习兴趣。

例如,讲“浮力和阿基米德定律”时,教师可选择这样一个演示实验:将一块木块和一支牙膏皮(卷成团)同时放到水中则见牙膏皮下沉,木块上浮。教师问:“为什么牙膏皮下沉,木块上浮呢?”同学回答:“牙膏皮比木块重,所以牙膏皮下沉。”教师可取重量相同的牙膏皮和木块各一块(事先准备好),并用天平称出其质量相等。然后放入水中,牙膏皮仍然下沉,木块仍然上浮。教师再问:“两物体质量相同,为什么仍然是牙膏皮下沉,木块上浮呢?”部分学生会感到难以回答,但有的学生会想到金属的密度比木块密度大,回答说:“牙膏皮密度大,所以下沉。”对此回答,教师可以不加肯定或否定,再取两块质量相同的牙膏皮,一块折成船形,一块展成平板形,把它们同时放在水上,又见一浮一沉。教师再问:“相同材料,相同质量的牙膏皮,为什么还会一浮一沉呢?”此时同学们会感到困惑不解,也许有的同学回答:“它们的形状不同。”“为什么形状不同会造成沉浮不同呢?”这一追问,学生更加迷惑了。此时教师可以告诉学生,为了解决这个问题需要研究液体对浸入它里面的物体究竟产生什么样的作用,从而顺利地导入新课。

二、演示实验能帮助学生突破难点,把握重点,加强对概念和规律的认识和理解

概念和规律都来自客观事实,又高于客观现实。要形成正确的物理概念,充分理解其内涵和外延,灵活解决物理问题,必须获得有关客观事物的足够的感性材料。因此感性认识不足是学习物理的主要思维障碍。要减少思维障碍,就要想方设法使学生获得必要的感性认识,形成正确的物理概念。要达到这一目的,方法有很多种,而运用演示实验来展示有关物理现象的过程,则使学生能获得更典型、更生动、更深刻、更能反映事物本质属性和共同特征的感性认识。

例如,“运动和静止的相对性概念”是物理教学中的一个难点,为了突破这个难点,可以运用演示实验帮助解决。如取一只玩具小车,在其上固定一个小电动机,再把小车放在木板上,接通电源让小电动机工作。教师问:“它们是在运动还是在静止?”学生回答:“小车静止,电动机在运动。”教师再问:“为什么说小车静止,电动机在运动?”教师的这一追问,学生会感到难以回答。这时教师可以帮助学生回忆什么是机械运动——一个物体相对于另一个物体的位置变化。经教师启发后,学生回答:“小车位置没有变化,所以是静止的,电动机在转动,所以是运动的。”教师根据学生这个回答再做如下补充:电动机转子相对于机壳位置在变化,所以电动机转子在运动,而电动机身相对于小车的位置没有变化,所以不应说电动机在运动。说小车静止是相对于木板而言的,说电动机转子运动是相对于机身而言的。经过这样提问讨论,学生对“相对性”含义的理解就会深透得多。

三、演示实验能培养学生观察和分析问题的能力

物理演示实验离不开观察,也离不开想象和思维,这里说的观察不等于单纯的看,而应讲究方法。“善观察者,可以见常人所未见;不善观察者,入宝山空手而归。”在演示实验过程中,教师引导学生全面细致地观察实验的每一个细节,启发学生透过纷繁复杂的表面现象,有选择、有重点地捕捉观察目标,进而抓住事物的本质特征,发现现象间的本质联系。在演示实验教学过程中,教师要将学生推上思考问题、解决问题的主体地位,培养他们善于采用新的思路和方法解决问题,培养他们形成自觉的观察、思考、解决问题的意识。演示实验给学生提供生动、直观的物理图景,使学生的观察和思考结合起来,实现了由感性到理性认识阶段的飞跃。因此,在物理教学中教师应广泛借助演示实验,创造条件使学生观察、分析问题的能力得到提高。

四、演示实验是复习物理教学内容的有效手段

物理演示实验是进行物理复习教学的有效手段之一。例如,用简单电路的连接来系统复习电流表、电压表的使用方法和电阻串、并联知识以及欧姆定律的内容。利用演示实验进行复习有多种方式。如将课本上的演示实验让学生重演,提出问题让学生思考;变换实验条件或部件,讨论实验的成败关键及现象的因果关系;采用与课本上不同的方法进行演示;配合讲解和讨论,穿插一些小实验。用实验演示的方法进行复习,可以使复习进行得生动活泼,巩固知识并培养能力。

总之,物理演示实验不仅是学生学好物理知识而采取的必要手段,而且在发展学生的素质方面也起着非常重要的作用。因此,物理教师在教学中应千方百计地创造条件,多做一些演示实验。[e]

(河北省唐山市第二十六中分校 063000)