物理新课程实施中实验演示技能的指导与专业训练策略
(3)激发学习兴趣
演示实验中,展示了许多有趣、新颖、惊奇的物理现象,教师在演示中又创设教学情境,巧设疑问,把这种外部诱因作用于学生,使其产生内部需要,激发了学习兴趣,提高了他们的学习积极性,从而把学习积极性引向具体的学习目标。所以,演示教学中,要沿着"需要产生兴趣,理论强化兴趣,运用升华兴趣"的层次展开,把激发学生的学习兴趣贯穿于教学的全过程。
演示实验是归纳和总结物理概念和规律的基础。有些概念和规律,无论教师如何努力讲解,学生也很难深刻理解和体会,而通过简单的演示实验,就可以使教师用较少的语言,在较短的时间内,把要讲述的课题展现在学生的面前。当学生对这个"为什么"产生浓厚的兴趣时,他的思维活动必然是积极活跃的。一个好的演示实验所起的作用,是再生动的口头表述也代替不了的。
(4)教给学习方法,培养学生观察和实验能力
在演示教学中,教师正确使用仪器、记录和分析数据的规范操作,可使学生了解基本仪器的使用方法、观察和记录数据的方法、分析数据并作出实验曲线的方法等,是培养学生掌握正确的操作技术和观察方法的过程,也是培养学生的观察能力和实验能力的过程。演示实验中教师在直观观察的基础上提出问题,控制变量,直到完成抽象概括的过程,使学生了解了物理学研究方法,培养了学生从实际出发、尊重客观事实和实事求是的科学态度。学生一旦掌握了正确的操作技术和观察方法,便可以独立地进行观察实验了。这就是平时常说的:"教学不仅要让学生得到金子,而且要让学生学会'淘金术"'。
[案例]在讲物质的汽化和液化问题时,常做一个演示实验(如图)。被加热沸腾的水汽化,水蒸气由玻璃管喷出,在装有冷水的烧瓶壁外凝结或水滴,靠近烧瓶处有团团白雾。要求学生仔细观察现象,并注意现象中的一些细节。即沸水瓶中水面上方的气体──水蒸气是无色透明的,玻璃管口附近的气体──水蒸气是无色透明的,靠近烧瓶处的是"白气"。白气不是水蒸气而是细小的水滴。通过细致的观察,学生不仅认识了现象,而且提高了观察能力。
二、实验演示技能的专业训练与指导
物理实验操作技能是物理知识与物理操作技能之间的中间环节。演示实验,对于帮助学生掌握实验技能技巧起着示范作用,对于培养学生的观察能力、形象思维能力、分析能力也有很大作用。教师演示技能强,实验效果好,有利于激发学生学习物理兴趣,促进对知识的理解,降低学生学习物理畏惧感。
(1)实验演示的常规要求
物理演示实验的一般要求是:
●演示的内容应正确、典型,符合教学要求。引入概念和探索规律的实验要力求因果关系简单,现象和本质的联系易于解释和理解。因果关系较复杂或现象和本质的联系不甚明显的实验,一般作为巩固性实验或应用性实验为宜。
●选用的实验装置应力求结构简单,操作简便,突出关键步骤,以利于学生集中注意演示实验本身,提高教学效果。
●演示的现象要直观,有足够的可见度。在可能条件下,要力求先引起学生的好奇心或悬念,然后再做演示,给学生留下清晰深刻的印象。
(2)提高实验演示效果的策略
①通过新异实验,激发学生的好奇心。
教师将学生日常生活中看到的现象在演示实验中简单的重复,学生会感觉乏味。演示实验要注意变化演示方式,突出演示效果,增加刺激量,激发学生的求知欲。
[案例]
怒发冲冠
做静电实验时,用带电体吸引轻小物体时,把一块已经带电的包装用的泡沫塑料块,往学生头上放,当塑料块还未接近学生的头部时,该学生的头发就会突然向上飞蓬,此时必定全班哗然,学生学习静电知识的积极性将大大提高。
②通过惊险实验,创设意想不到的物理情景。
教师精心设计演示实验,可以制造出紧张、惊险的气氛,给学生留下深刻的印象。教师演示实验的成功,可以把惊险转化为强烈的兴趣。当学生想象中的实验结果会引起不良后果(损坏东西或人体)时,学生的注意力会集中于实验的进行。
[案例]
惯性实验
课本演示惯性的典型实验中,把玻璃杯上的钢球换成鸡蛋,就会产生惊险的心理效果,让学生在实验事实面前震惊,动摇头脑中根深蒂固的错误观念,产生良好的教学效果。
③通过有悖常理实验,让学生产生认知冲突。
奇妙在于有悖"常理",这常常会成为督促学生探究的动力,因此,教师进行演示教学时,要注意创设有悖"常理"的奇妙情景来激发学生的求知欲。
[案例]
水是热的不良导体
在试管底部放上几条小活鱼,用酒精灯加热斜放着的试管的水的上部,试管中水的上部已经沸腾了,试管底部的小鱼仍在游动着。"沸水养活鱼",这奇妙的事情怎么能不引人深思呢!
④通过对比实验和多向操作,引导学生深化实验现象的理解。
人们认识事物常常是通过对比来实现的。分别演示条件具备和条件不具备的各种现象,称之为对比实验。对比演示可以突出实验现象的物理因果条件,同时消除学生可能潜在的对实验结果产生怀疑的心理。对比演示法可以使学生留下清晰、深刻的印象,有利于他们把握事物的特征。多向操作是指改变物理现象发生后的时间、空间,观察现象是否消失,称之为多向操作。多向操作可以促进物理知识的理解。
[案例]
力的合成
演示两个分力的夹角越大,其合力越小。可以让两个学生拉绳子的两端,当两个分力的夹角很小时,第三个学生握住绳子的中央部分向反方向拉,很难拉动,见图a。如果绳子的两端各让四个学生向相反的方向拉,让一个学生握住绳子的中央部分向垂直方向拉,八个学生的合力却被一个学生的力量轻易地战胜了,这样,便使学生对力的平行四边形法则感受很深。见图b。
[案例2]大气压强
用硬纸板和水杯岩石大气压强。可以按下图顺序操作:整体采用有水和无水对比实验演示,在两种情况下,再采用多向操作方式,观察纸片是否下落。从而深化大气对各个方向都有压强。
⑤通过反证实验,强化知识理解。
中学物理演示实验,大都直接从正面去肯定结论,但如果教学中从正面得出结论后,再通过实验从反面证明结论的正确性,更增加了学生的印象,强化了对知识的理解和记忆。这样的演示实验,给学生留下的印象是很深刻的。
[案例]用托里拆利实验演示了大气压强后,学生往往不相信管内的水银柱是大气压"压上去"的。这时可做反证实验:将托里拆利实验装置放入真空罩里,当用抽气机将真空罩里的空气逐渐向外抽时,看到水银柱逐渐降低;当真空罩的空气几乎抽空时,看到水银柱的高度几乎是零;再把空气慢慢放进真空罩里,可看到水银柱逐渐回到原位。
演示实验中,展示了许多有趣、新颖、惊奇的物理现象,教师在演示中又创设教学情境,巧设疑问,把这种外部诱因作用于学生,使其产生内部需要,激发了学习兴趣,提高了他们的学习积极性,从而把学习积极性引向具体的学习目标。所以,演示教学中,要沿着"需要产生兴趣,理论强化兴趣,运用升华兴趣"的层次展开,把激发学生的学习兴趣贯穿于教学的全过程。
演示实验是归纳和总结物理概念和规律的基础。有些概念和规律,无论教师如何努力讲解,学生也很难深刻理解和体会,而通过简单的演示实验,就可以使教师用较少的语言,在较短的时间内,把要讲述的课题展现在学生的面前。当学生对这个"为什么"产生浓厚的兴趣时,他的思维活动必然是积极活跃的。一个好的演示实验所起的作用,是再生动的口头表述也代替不了的。
(4)教给学习方法,培养学生观察和实验能力
在演示教学中,教师正确使用仪器、记录和分析数据的规范操作,可使学生了解基本仪器的使用方法、观察和记录数据的方法、分析数据并作出实验曲线的方法等,是培养学生掌握正确的操作技术和观察方法的过程,也是培养学生的观察能力和实验能力的过程。演示实验中教师在直观观察的基础上提出问题,控制变量,直到完成抽象概括的过程,使学生了解了物理学研究方法,培养了学生从实际出发、尊重客观事实和实事求是的科学态度。学生一旦掌握了正确的操作技术和观察方法,便可以独立地进行观察实验了。这就是平时常说的:"教学不仅要让学生得到金子,而且要让学生学会'淘金术"'。
[案例]在讲物质的汽化和液化问题时,常做一个演示实验(如图)。被加热沸腾的水汽化,水蒸气由玻璃管喷出,在装有冷水的烧瓶壁外凝结或水滴,靠近烧瓶处有团团白雾。要求学生仔细观察现象,并注意现象中的一些细节。即沸水瓶中水面上方的气体──水蒸气是无色透明的,玻璃管口附近的气体──水蒸气是无色透明的,靠近烧瓶处的是"白气"。白气不是水蒸气而是细小的水滴。通过细致的观察,学生不仅认识了现象,而且提高了观察能力。
二、实验演示技能的专业训练与指导
物理实验操作技能是物理知识与物理操作技能之间的中间环节。演示实验,对于帮助学生掌握实验技能技巧起着示范作用,对于培养学生的观察能力、形象思维能力、分析能力也有很大作用。教师演示技能强,实验效果好,有利于激发学生学习物理兴趣,促进对知识的理解,降低学生学习物理畏惧感。
(1)实验演示的常规要求
物理演示实验的一般要求是:
●演示的内容应正确、典型,符合教学要求。引入概念和探索规律的实验要力求因果关系简单,现象和本质的联系易于解释和理解。因果关系较复杂或现象和本质的联系不甚明显的实验,一般作为巩固性实验或应用性实验为宜。
●选用的实验装置应力求结构简单,操作简便,突出关键步骤,以利于学生集中注意演示实验本身,提高教学效果。
●演示的现象要直观,有足够的可见度。在可能条件下,要力求先引起学生的好奇心或悬念,然后再做演示,给学生留下清晰深刻的印象。
(2)提高实验演示效果的策略
①通过新异实验,激发学生的好奇心。
教师将学生日常生活中看到的现象在演示实验中简单的重复,学生会感觉乏味。演示实验要注意变化演示方式,突出演示效果,增加刺激量,激发学生的求知欲。
[案例]
怒发冲冠
做静电实验时,用带电体吸引轻小物体时,把一块已经带电的包装用的泡沫塑料块,往学生头上放,当塑料块还未接近学生的头部时,该学生的头发就会突然向上飞蓬,此时必定全班哗然,学生学习静电知识的积极性将大大提高。
②通过惊险实验,创设意想不到的物理情景。
教师精心设计演示实验,可以制造出紧张、惊险的气氛,给学生留下深刻的印象。教师演示实验的成功,可以把惊险转化为强烈的兴趣。当学生想象中的实验结果会引起不良后果(损坏东西或人体)时,学生的注意力会集中于实验的进行。
[案例]
惯性实验
课本演示惯性的典型实验中,把玻璃杯上的钢球换成鸡蛋,就会产生惊险的心理效果,让学生在实验事实面前震惊,动摇头脑中根深蒂固的错误观念,产生良好的教学效果。
③通过有悖常理实验,让学生产生认知冲突。
奇妙在于有悖"常理",这常常会成为督促学生探究的动力,因此,教师进行演示教学时,要注意创设有悖"常理"的奇妙情景来激发学生的求知欲。
[案例]
水是热的不良导体
在试管底部放上几条小活鱼,用酒精灯加热斜放着的试管的水的上部,试管中水的上部已经沸腾了,试管底部的小鱼仍在游动着。"沸水养活鱼",这奇妙的事情怎么能不引人深思呢!
④通过对比实验和多向操作,引导学生深化实验现象的理解。
人们认识事物常常是通过对比来实现的。分别演示条件具备和条件不具备的各种现象,称之为对比实验。对比演示可以突出实验现象的物理因果条件,同时消除学生可能潜在的对实验结果产生怀疑的心理。对比演示法可以使学生留下清晰、深刻的印象,有利于他们把握事物的特征。多向操作是指改变物理现象发生后的时间、空间,观察现象是否消失,称之为多向操作。多向操作可以促进物理知识的理解。
[案例]
力的合成
演示两个分力的夹角越大,其合力越小。可以让两个学生拉绳子的两端,当两个分力的夹角很小时,第三个学生握住绳子的中央部分向反方向拉,很难拉动,见图a。如果绳子的两端各让四个学生向相反的方向拉,让一个学生握住绳子的中央部分向垂直方向拉,八个学生的合力却被一个学生的力量轻易地战胜了,这样,便使学生对力的平行四边形法则感受很深。见图b。
[案例2]大气压强
用硬纸板和水杯岩石大气压强。可以按下图顺序操作:整体采用有水和无水对比实验演示,在两种情况下,再采用多向操作方式,观察纸片是否下落。从而深化大气对各个方向都有压强。
⑤通过反证实验,强化知识理解。
中学物理演示实验,大都直接从正面去肯定结论,但如果教学中从正面得出结论后,再通过实验从反面证明结论的正确性,更增加了学生的印象,强化了对知识的理解和记忆。这样的演示实验,给学生留下的印象是很深刻的。
[案例]用托里拆利实验演示了大气压强后,学生往往不相信管内的水银柱是大气压"压上去"的。这时可做反证实验:将托里拆利实验装置放入真空罩里,当用抽气机将真空罩里的空气逐渐向外抽时,看到水银柱逐渐降低;当真空罩的空气几乎抽空时,看到水银柱的高度几乎是零;再把空气慢慢放进真空罩里,可看到水银柱逐渐回到原位。
Tags:物理论文
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