用“实验———分析———再实验———再分析”的教学程序,不仅培养学生的科学思维能力,还阐明科学知识的普遍性.但是要注意的是,演示实验应该选取有代表性的、典型性的实验来做.比如影响滑动摩擦力大小的探究实验和电磁感应实验教学就可按这个思路进行教学.还有,物理规律的教学也要尽可能的从演示实验出发,在师生互动(如共同观察、分析、比较、归纳等)中,获取知识.例如初中的“欧姆定律”,不能一股脑儿地把所有的实验装置都拿出来,而是先让学生猜想相关因素,然后用“控制变量法”来进行实验研究.这样就可以让学生了解概念、规律的由来和理解其内涵与外延.
2.演示实验的策略
演示实验和科学研究是有差别的.科学研究是在拿到原始的材料以后,针对出现的问题,忽略次要矛盾并抓住主要矛盾,然后构建物理模型,建立物理规律.物理教学是建立在观察、实验及理论分析之上的,重演久已成熟的知识.演示实验和科学研究尽管本质上有许多共性,但实验目的、内容、形式上却不尽相同.它在时间上是短暂的并且要求迅速地把现象重演出来,在教学中除了要求获取知识,把科学研究方法呈现出来也是极其重要的方面.
首先,教师在实验演示中,边操作边分析,并要求学生参与其中.有条件的话,还要尽可能让学生参与实验.教师要在实验的直观性、明确性上下工夫,要做到实验科学、明显、启发并要成功,足以让学生获得深刻的印象;学生在真实的实验情境中,能够集中注意力观察现象和留心过程.如,力学实验采用大型的电动秒表;热学实验时可采用大型温度计;电学实验采用大型的演示电表等,一定会给学生以深刻的印象.相反地,如果仪器精确度不高,实验效果甚微,只限于教师和部分学生观察,演示实验也就失去它原有的意义和作用.比如,背景和染色为了增加演示实验的清晰性;借助电教设备来把观察对象投到屏幕上;用示教板把电路装载在竖直平面内,让学生看清楚连线情况.总之,要根据不同情况,让每个学生观察到清晰的实验现象,并留下深刻的印象.其次,实验装置力求简单、易于操作,启发性较强.这样做有利于学生接受实验现象,并从实验原理、现象和结论(概念或规律)都有比较清晰的认识.利用平常物件做演示器材也是可行的“,瓶瓶罐罐也可做实验”.如在“大气压强”的教学中,教师可寻找合适的玻璃瓶,做“玻璃瓶吸鸡蛋”,或“如何从瓶中完整地取出鸡蛋”(把瓶子倒过来并向瓶里吹气,鸡蛋就“自动”出来了).相信学生惊讶于实验“表现”,真真切切地感觉到大气压强的作用真是那样的.学生概念的转化形成也就容易了.现在可用多媒体技术模拟实验现象,增进教学效果.利用活动幻灯片能逼真地描述一些物理现象,甚至可能比演示实验更能说明问题.如“波的干涉”教学,首先用幻灯片“振动合成”讲解波的叠加、波的不相干性,让学生深刻理解波的叠加原理;接着用“水波发生槽”演示波的干涉实验(投到荧幕上,便于全班学生观察);在演示实验的基础上用幻灯片“线叠波纹”化动为静,将干涉现象停留在荧幕上,让学生仔细观察;然后再用幻灯片“波的干涉原理”讲解干涉现象的产生;最后,用红绿两色互补原理制作波的干涉图样讲解稳定干涉的条件.演示实验和幻灯片示教结合,教学效果更好.现在的科技发达,FLASH、实验视频、个人DV等充实了演示实验的内容和手段,课堂教学也会越来越活跃.物理教学的实质在于有计划、有目的地传授知识,培养学生的科学思维能力,提升他们的科学素养.当然,它是贯穿在整个物理教与学中,包括课堂教学、实验、作业、复习等各个环节.而课堂教学是其主阵地,加强演示实验的设计与应用是极其重要的.
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