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【關(guān)鍵詞】演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果
教師的演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主干,它不僅是課堂教學(xué)中為學(xué)生釋疑解惑的重要手段,而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致的觀察能力、綜合分析能力和邏輯思維能力,是學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)的重要源泉。教師的演示實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的直觀性和示范性,演示實(shí)驗(yàn)的成功與否,直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,也影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。在多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,發(fā)現(xiàn)教科書上的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果不太理想,如:氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn),往往由于還原不充分,導(dǎo)致不能觀察到光亮的紅色;空氣中氧氣含量的測定,由于紅磷在空氣中點(diǎn)燃后,再伸入到集氣瓶中,有部分空氣逸出,不能得到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),如果操作不當(dāng)容易失敗等。為此,本人對這些實(shí)驗(yàn)在操作方法或?qū)嶒?yàn)裝置上進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)以后,實(shí)驗(yàn)的成功率顯著提高,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,其中二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在200年初中科學(xué)新課程實(shí)驗(yàn)調(diào)研中獲得市三等獎(jiǎng)、區(qū)一等獎(jiǎng)。
一、 改變實(shí)驗(yàn)操作方法,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀性
氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)是初中科學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生掌握氫氣具有還原性,能將化合物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)。按照教材操作:將黑色的氧化銅斜鋪在試管底部,先通入一會(huì)兒氫氣排出試管內(nèi)的空氣,再加熱,反應(yīng)一段時(shí)間后停止加熱,等試管內(nèi)的固體冷卻后觀察:黑色固體變成光亮的紅色,同時(shí)試管口出現(xiàn)水珠。但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)僅僅是在試管壁上部分和導(dǎo)管口上看到少量光亮的紅色,試管內(nèi)大部分的固體是磚紅色的,并沒有如教材描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析其中原因是中間的氧化銅沒有與氫氣充分的反應(yīng),部分生成的是氧化亞銅,學(xué)生對老師的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生疑問:為什么大部分的固體是磚紅色,而不是光亮的紅色?教師對學(xué)生的疑問往往忽視或告訴學(xué)生只要記住光亮的紅色就行,讓學(xué)生死記硬背實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)中如果減少氧化銅的用量,雖然氧化銅能與氫氣充分反應(yīng),但由于量少觀察到的現(xiàn)象不是太明顯,特別是坐在后排的同學(xué),無法看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。顯然,作為教師的演示實(shí)驗(yàn)存在明顯的不足。為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀、清晰,本人對實(shí)驗(yàn)操作方法進(jìn)行了改進(jìn):在試管中加入少量的氧化銅粉末,用滴管滴入幾滴水,慢慢的轉(zhuǎn)動(dòng)試管,使氧化銅粉末均勻的附在試管內(nèi)壁,為了防止加入的水對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響,將該試管在酒精燈上烘干,然后通入氫氣再加熱,由于經(jīng)過這樣處理后粘附在試管壁上的氧化銅比較薄,很容易被氫氣完全還原,因而黑色固體很快變成了光亮的紅色,像一面銅鏡,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,后面的學(xué)生也能很清楚的看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間短,教學(xué)效果明顯提高。下表是改進(jìn)前后的實(shí)驗(yàn)效果的比較。
改進(jìn)前 改進(jìn)后
藥品用量 一藥匙 四分之一藥匙
反應(yīng)時(shí)間 長 短
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 磚紅色,少量紅色 光亮的紅色
通過實(shí)驗(yàn)的操作方法的改進(jìn),不但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,便于學(xué)生觀察,而且節(jié)約了藥品的使用量、縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,更重要的是讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度。
二、 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,提高實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性
測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn),是中學(xué)科學(xué)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),按照教材的實(shí)驗(yàn)操作:將紅磷在空氣中點(diǎn)燃后,伸入到集氣瓶中,與瓶內(nèi)空氣中的氧氣反應(yīng),生成五氧化二磷固體,由于消耗氧氣生成了固體,因而瓶內(nèi)氣體體積減少,壓強(qiáng)減小,冷卻后打開彈簧夾水進(jìn)入瓶內(nèi),水進(jìn)入多少體積就是消耗的氧氣體積,從而測定出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。在實(shí)際教學(xué)中用此裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),進(jìn)入水量往往不足五分之一或超過五分之一。教師經(jīng)常會(huì)從裝置存在的缺陷來分析可能存在的原因:裝置的氣密性不好,部分空氣在反應(yīng)過程中排出瓶外;或者紅磷量不夠,導(dǎo)致氧氣沒有充分的反應(yīng);或沒有完全冷卻等等。學(xué)生將信將疑,似懂非懂。實(shí)際上,即使達(dá)到五分之一,也不能說明這些量就是空氣中氧氣的含量,因?yàn)?,燃著的紅磷伸入瓶內(nèi)的一瞬間,瓶內(nèi)空氣受熱膨脹,有一部分空氣會(huì)排出,排出的部分氣體中包括了氮?dú)猓@樣把這部分氮?dú)庖伯?dāng)作了氧氣的含量,這是該實(shí)驗(yàn)裝置欠缺的地方。同時(shí),紅磷需要先在空氣中點(diǎn)燃,等紅磷燃燒后再伸入到集氣瓶中,產(chǎn)生的五氧化磷固體在空氣中形成白煙,污染了空氣,對師生的身體健康都是不利的。為此,本人對該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了改進(jìn)(見圖);取一大的帶橡皮塞的具支試管,橡皮塞上套一氣球,防止氣壓過大,試管炸裂,用四支不同顏色的記號(hào)筆將試管容積畫分成五等分。支管口連接橡皮管,并用夾子夾緊。實(shí)驗(yàn)時(shí)取一定量(黃豆大小)的白磷于試管中,用帶氣球的橡皮塞塞緊,固定在鐵架臺(tái)上,用酒精燈稍加熱試管,白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,冷卻后,擠出氣球中的氣體,并扎緊氣球,使其總體積還是燃燒前的試管的體積;將具支口放入盛水的燒杯中,打開夾子,流入試管的水量剛好占容積的五分之一。這樣測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,更具有說服力。經(jīng)過改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):操作簡單,無污染,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,課堂教學(xué)更加有效。因此,教師應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
三、整合多個(gè)實(shí)驗(yàn),體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的綜合性
課堂教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn),最能調(diào)動(dòng)學(xué)生的情緒,活躍課堂氣氛,激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。教師在改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)方面多動(dòng)些腦筋,增加部分趣味實(shí)驗(yàn),穿插于科學(xué)課堂教學(xué)之中,同時(shí)能整合多個(gè)實(shí)驗(yàn),那將能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,變枯燥學(xué)習(xí)為快樂學(xué)習(xí)。
二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是繼氧氣性質(zhì)后的又一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),也是初中科學(xué)中應(yīng)該掌握的常見的氣體性質(zhì)之一。教材中二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)存在以下缺陷:1、驗(yàn)證二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。操作方法:向帶有兩支燃著的蠟燭(高低不同)燒杯中傾倒二氧化碳,要求看到蠟燭自下而上熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。在合科教學(xué)后,非化學(xué)專業(yè)的教師在傾倒二氧化碳時(shí),由于傾倒角度控制不好,蠟燭常常同時(shí)熄滅,或上面先熄滅,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,同時(shí)由于蠟燭放在燒杯內(nèi),坐在后面的同學(xué)觀察蠟燭熄滅的過程也有一定的困難。2、驗(yàn)證二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,使紫色石蕊試液變紅色。實(shí)驗(yàn)方法:用礦泉水瓶收集一瓶二氧化碳,然后倒入水振蕩,發(fā)現(xiàn)瓶子變癟,再滴入紫色石蕊試液變紅,該實(shí)驗(yàn)不能說明是二氧化碳?xì)怏w還是生成的碳酸使紫色石蕊變色;鑒于此,本人對上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合改進(jìn),利用身邊廢棄的礦泉水瓶作為器材,自制了實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,并增加了二氧化碳的另一個(gè)性質(zhì),即二氧化碳不能供給呼吸的性質(zhì),這是教材沒有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。同時(shí)將二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁的實(shí)驗(yàn)與其他三個(gè)實(shí)驗(yàn)整合在一起。
自制裝置過程如下:用燒紅的玻璃棒在礦泉水瓶上戳三個(gè)孔,插入三根導(dǎo)管,中間導(dǎo)管與二氧化碳制取裝置相連,另兩支導(dǎo)管口分別放上兩支蠟燭,形成一高一低的裝置,在瓶內(nèi)裝少量的新配制的飽和石灰水;用軟玻璃自制一多孔的玻璃管,套在礦泉水瓶口上,玻璃管口做成蓮花狀,防止玻璃管滑入瓶內(nèi),玻璃管底部放入幾條面包蟲,管外壁貼兩張藍(lán)色石蕊試紙,一張用水濕潤,一張保持干燥,玻璃管內(nèi)套一小試管,用橡皮筋固定,試管口與外界相通,小試管內(nèi)也放入幾條面包蟲,作為對比實(shí)驗(yàn)。
將二氧化碳?xì)怏w由礦泉水瓶的中間支管通入到礦泉水瓶子中,如果氣體密度比空氣大,就會(huì)沉入到瓶子的底部,這樣觀察到放在下面支管邊上的蠟燭先熄滅,隨著通入的二氧化碳?xì)怏w不斷的增加,放在上面支管口邊上的蠟燭也隨之熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。由于蠟燭放在瓶外,學(xué)生觀察到的現(xiàn)象更加清楚。玻璃管壁上接觸二氧化碳的干燥的藍(lán)色石蕊試紙不變色,說明二氧化碳?xì)怏w不能使試紙變色,而濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅,說明是二氧化碳與水反應(yīng),生成了碳酸,碳酸使藍(lán)色蕊試紙變紅,將變紅的石蕊試紙取出,接近酒精燈烘干,又變?yōu)樗{(lán)色,原因是碳酸受熱分解成二氧化碳,則試紙又呈藍(lán)色。通過對比實(shí)驗(yàn),學(xué)生真正理解了二氧化碳?xì)怏w不能使藍(lán)色石蕊試紙變紅色,只有溶于水與水反應(yīng)生成碳酸,才能使石蕊試紙變紅色。二氧化碳?xì)怏w從玻璃管管壁的小孔進(jìn)入與面包蟲接觸,隨著二氧化碳量的增加,學(xué)生觀察到放在玻璃管內(nèi)的面包蟲呼吸急促,不停的掙扎,直到窒息死亡,而小試管與外界空氣相通,其中的面包蟲沒有接觸二氧化碳,呼吸正常,兩者對照,從而驗(yàn)證了二氧化碳不能供給呼吸的性質(zhì)。與此同時(shí),瓶內(nèi)的石灰水變渾濁,證明二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。通過實(shí)驗(yàn)改進(jìn)不但提高了實(shí)驗(yàn)的成功率,而且該裝置可以同時(shí)完成二氧化碳的四點(diǎn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)間少而緊湊,實(shí)驗(yàn)效果良好,提高了課堂教學(xué)的效率。同時(shí)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)更具有說服力。教師利用學(xué)生身邊廢棄材料改進(jìn)實(shí)驗(yàn),學(xué)生興趣更加濃厚。
四、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的幾點(diǎn)體會(huì)
1.教科書不是絕對的權(quán)威。在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念中,教材是絕對的權(quán)威,教師和學(xué)生都不能冒犯教材,這樣學(xué)生的思維被壓制了,教師的教學(xué)也被教材支配著。教材雖由專業(yè)人事編寫,但由于種種原因也會(huì)存在這樣那樣的問題,受傳統(tǒng)教學(xué)的影響,教師會(huì)無所適從。在信息化時(shí)代,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用知識(shí)源的多元化查找資料,對教材中缺乏科學(xué)性的實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,注重實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。除了上述改進(jìn)的實(shí)驗(yàn),教材中還有很多實(shí)驗(yàn)需要教師引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、解決。例如氫氧化鈣與氯化鐵、碳酸鈉溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),按照教材實(shí)驗(yàn)步驟操作,將氫氧化鈣溶液滴入氯化鐵或碳酸鈉溶液中,卻看不到教材描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,我們讓學(xué)生帶著問題去思考,去查資料,為什么沒有沉淀?怎么樣才會(huì)有沉淀?然后再用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。通過實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)讓學(xué)生形成批判性思維,破除學(xué)生對權(quán)威的迷信,正確引導(dǎo)學(xué)生提出問題和質(zhì)疑,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
2、科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)發(fā)揮其激趣功能?!芭d趣是最好的老師”,有了興趣,學(xué)生就會(huì)主動(dòng)去接觸事物,去提出問題,去探究問題的解決方法,同時(shí),隨著一個(gè)個(gè)問題的解決,學(xué)生的信心也不斷提高。初中科學(xué)合科教學(xué)后,由于內(nèi)容多,難度大,學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒,因此,興趣的培養(yǎng)格外重要。教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重趣味性,寓教于樂,使學(xué)生在輕松、有趣的氛圍中學(xué)習(xí)。二氧化碳的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)以后,學(xué)生興趣濃厚,課堂氣氛活躍,取得了較好的教學(xué)效果。利用廢棄物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的改進(jìn),與學(xué)生的生活密切結(jié)合,學(xué)生興趣明顯提高。從中得到啟發(fā),也嘗試了利用生活中常見物品,開發(fā)豐富多彩的學(xué)生實(shí)驗(yàn),豐富學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性,同時(shí)將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。
3、科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)注重設(shè)計(jì)的嚴(yán)密性。實(shí)驗(yàn)過程可能會(huì)出現(xiàn)由不同原因引起的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,為了實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性,我們應(yīng)該設(shè)置必要的對比實(shí)驗(yàn)。對比是實(shí)驗(yàn)所控制的手段之一,目的在于消除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。在二氧化碳性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置了兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn),通過對比實(shí)驗(yàn),使學(xué)生更好的理解知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,有助于學(xué)生形成正確的概念,提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)生的創(chuàng)新能力。
4、科學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)的簡約性。教師的演示實(shí)驗(yàn)是在課堂有限的時(shí)間內(nèi)完成的,教師要盡可能采用簡單的實(shí)驗(yàn)裝置,用較少的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)藥品,在較短的時(shí)間內(nèi)來完成實(shí)驗(yàn)。因此實(shí)驗(yàn)改進(jìn)應(yīng)化繁為簡,操作容易,現(xiàn)象力求明顯,便于學(xué)生觀察??諝庵醒鯕夂康臏y定實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后,操作簡便,實(shí)驗(yàn)時(shí)間短,提高了課堂教學(xué)效率。
綜上所述,演示實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分,也是課堂教學(xué)中最常用的教學(xué)輔助手段。加強(qiáng)和改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和啟發(fā)學(xué)生的思維,有利于培養(yǎng)學(xué)生的各種能力和提高學(xué)生的綜合素質(zhì),有利于提高課堂教學(xué)效率,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
[參考文獻(xiàn)]
一、過于強(qiáng)化“明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹保种屏藢W(xué)生對實(shí)驗(yàn)“意外”的探究興趣
我們強(qiáng)調(diào)學(xué)生是教學(xué)的主體,但就課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般情況而言,教師是實(shí)驗(yàn)的操作者,具有實(shí)驗(yàn)主體的主動(dòng)性,學(xué)生是演示實(shí)驗(yàn)的觀察者,具有觀察主體的被動(dòng)性,當(dāng)教師在課堂上進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)時(shí),學(xué)生是否了解教師要做什么?學(xué)生自己應(yīng)該做什么?看什么?這都需要教師以一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩硪龑?dǎo)。
但目的的“定向”本身,有它的局限性,這是由于目的性太強(qiáng),會(huì)削弱或抑制實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生對“意外”發(fā)現(xiàn)的探究。如研究水組成的電解實(shí)驗(yàn),電解水時(shí),兩極生成的氫氧兩種氣體體積之比往往不恰是2:1,一般是氧氣的體積少于理論值。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡摹岸ㄏ颉弊饔?,使許多學(xué)生往往不能以科學(xué)的態(tài)度對待這一實(shí)驗(yàn)中的“意外”,根本不分析其中的原因,就得出“水是由氫氧兩種元素組成,兩種元素的原子個(gè)數(shù)之比是2:1?!钡慕Y(jié)論。
由于過于強(qiáng)化“明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹保箤W(xué)生失去了對實(shí)驗(yàn)“意外”事件探究的機(jī)會(huì),導(dǎo)致一些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中對實(shí)驗(yàn)的誤差不作客觀的分析,不作跟蹤探究,任意修改測量數(shù)據(jù),以迎合實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃付ǖ慕Y(jié)論。實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)該有明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩硪龑?dǎo),這是實(shí)驗(yàn)觀察與一般感知的區(qū)別,但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是豐富的、立體的,單層次、單側(cè)面的實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋厝粫?huì)影響對整個(gè)實(shí)驗(yàn)完整性的把握,過于強(qiáng)化明確單一的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑫?huì)使演示實(shí)驗(yàn)變得單調(diào),缺乏探究性,學(xué)生也會(huì)因此感到實(shí)驗(yàn)演示索然無味,這將在很大程度上抑制了學(xué)生對科學(xué)探究的興趣。因此,教學(xué)中應(yīng)豐富和拓展實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡恼勾危龑?dǎo)學(xué)生從整個(gè)過程中去把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,重視實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),使學(xué)生能以科學(xué)的態(tài)度對待實(shí)驗(yàn)中的“意外”,因?yàn)榭萍及l(fā)展史上正是這些“意外”引起了科學(xué)家們探究的興趣,并從中獲得許多重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
二、過于強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的規(guī)范,忽視了實(shí)際操作的特殊性和靈活性
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范對于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能、展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)美和防止實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生意外事故等方面是非常重要的,但如果不從實(shí)際出發(fā),強(qiáng)調(diào)的過死,也會(huì)給實(shí)驗(yàn)操作帶來諸多的不便。如天平稱物操作實(shí)驗(yàn),按規(guī)范操作的規(guī)定應(yīng)是“左物右盤放砝碼”(筆者參閱的有關(guān)這方面內(nèi)容的書中沒有一本書不是這樣規(guī)定的),筆者在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),由于我們教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對天平操作規(guī)范的再三強(qiáng)調(diào),絕大部分學(xué)生對這一實(shí)驗(yàn)的操作是很“規(guī)范“的。然而,天平在實(shí)際使用中往往有兩種情況:一是先放稱量物后加砝碼,稱量物質(zhì)的質(zhì)量是未知的,如稱量燒杯的質(zhì)量,這種情況按“左物右盤放砝碼”的規(guī)范進(jìn)行操作,因?yàn)樽儎?dòng)的是砝碼的量,在右側(cè)加砝碼操作就比較方便;而另一種情況是先放砝碼后加稱量物,稱量物質(zhì)的質(zhì)量是已知的,這種情況下砝碼的量是固定的,變動(dòng)的是稱量物的量,如在配制溶液時(shí),要稱量一定質(zhì)量的溶質(zhì),如果仍按“左物右盤放砝碼”的這一規(guī)范進(jìn)行操作,加溶質(zhì)的量在左側(cè)進(jìn)行,這對于兩人一組的學(xué)生實(shí)驗(yàn)在操作時(shí)就顯得不太方便。筆者認(rèn)為在這種情況下就未必一定要按“右盤砝碼左放物”來進(jìn)行操作。又如按一般的操作規(guī)范,使用膠頭滴管時(shí),膠頭滴管是不允許接觸試管內(nèi)壁或與試管內(nèi)溶液接觸的,但如果在制Fe(OH)2白色沉淀時(shí),卻必須把滴管伸人試管內(nèi)的液面下面,否則Fe(OH)2會(huì)被空氣中的O2氧化成紅褐色的Fe(OH)3而觀察不到白色沉淀。筆者在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)時(shí)有發(fā)現(xiàn),一些學(xué)生就是因?yàn)闆]有把滴管伸人試管中的液體內(nèi),得不到白色的Fe(OH)2沉淀而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗,而此時(shí)的學(xué)生竟然還不清楚實(shí)驗(yàn)失敗的原因究竟在哪里。
三、過于追求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀性,忽視了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的展示和創(chuàng)新
化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身就具有鮮明、直觀的特點(diǎn),它不僅會(huì)給學(xué)生帶來美的享受,而且能夠激發(fā)和滿足學(xué)生的好奇心和求知欲。但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐中,教師往往對課本上的演示實(shí)驗(yàn)采取簡單的“拿來主義”,照方抓藥,機(jī)械操作,片面追求實(shí)驗(yàn)中視覺感受,忽視了對實(shí)驗(yàn)過程中重要問題的關(guān)注和思考,不能有意識(shí)地創(chuàng)造一種探究的氣氛,極大地削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能。
四、過于重視實(shí)驗(yàn)演示的操作過程,輕視了實(shí)驗(yàn)分析的思維過程
化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅僅是為了形成鮮明、直觀的形象,更重要的是為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和科學(xué)的思想方法,許多教師在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,就其實(shí)驗(yàn)及其操作過程來說沒有什么不妥之處,但在演示實(shí)驗(yàn)完成之后,往往由于急于想用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象建立概念和歸納規(guī)律,沒有充分揭示規(guī)律與現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,導(dǎo)致規(guī)律的得出較為生硬而不自然。
如研究乙炔加成反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),將電石氣通人溴水時(shí)會(huì)冒白煙,退色后的溴水顯酸性,教學(xué)中教師常常由此顯著現(xiàn)象即得出電石氣中含有PH3等雜質(zhì),乙炔與溴水的反應(yīng)是加成反應(yīng)的結(jié)論。但是,“冒白煙”、溴水退色“顯酸性”就一定是雜質(zhì)PH3所為而不是取代產(chǎn)物HBr所為嗎?從思維角度而論,這顯然是缺乏邏輯性和科學(xué)性,學(xué)生也就此會(huì)產(chǎn)生疑慮,會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果似信非信。如果能充分挖掘這一實(shí)驗(yàn)中的教學(xué)因素,抓住這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,補(bǔ)充將用濃堿液與白磷制得的PH3通人溴水和純乙炔通人溴水的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),并將上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較,從而得出乙炔與溴水反應(yīng)主要是不顯酸性的加成反應(yīng),在反應(yīng)時(shí)“冒白煙”、溶液“顯酸性”純屬電石氣中的PH3等雜質(zhì)所為,學(xué)生對乙炔的加成反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就會(huì)有深刻的理解。
關(guān)鍵詞:演示;化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)策略
一般說來,揭示重要化學(xué)概念和原理的實(shí)驗(yàn);裝置復(fù)雜、操作嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn);學(xué)生做可能有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn);消耗試劑較多的實(shí)驗(yàn)以及對學(xué)生示范基本操作的實(shí)驗(yàn)等,應(yīng)由教師演示。
為了使演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)獲得成功,可采用以下策略:
一、目的明確,要求具體
演示一個(gè)實(shí)驗(yàn)要達(dá)到什么目的,有哪些具體要求,無論教師和學(xué)生都應(yīng)該明確,使演示實(shí)驗(yàn)成為有目的、有計(jì)劃的教學(xué)活動(dòng)。教師要明確演示某一實(shí)驗(yàn)是為了解決什么問題,應(yīng)該突出哪些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,重點(diǎn)示范什么操作,如何啟發(fā)學(xué)生積極思維得出結(jié)論。學(xué)生也應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模约ぐl(fā)其觀察實(shí)驗(yàn)、思考問題的積極性,抓住實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象和本質(zhì)問題。學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)有強(qiáng)烈的興趣和好奇心,在觀察實(shí)驗(yàn)時(shí),很容易被新奇的現(xiàn)象所吸引,注意力集中到細(xì)微環(huán)節(jié)上去,卻忽視了其主要特征,得到一些不完整的模糊表象。例如,在講化學(xué)變化做鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),只注意了耀眼的白光,卻沒看到新物質(zhì)的生成。有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只看熱鬧不動(dòng)腦,實(shí)驗(yàn)后沒掌握應(yīng)獲得的知識(shí),久而久之,實(shí)驗(yàn)不“熱鬧”了,對于化學(xué)學(xué)習(xí)也不感興趣了,這都是不明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑斐傻?。所以,?shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)中,教師都要引導(dǎo)學(xué)生明確為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該觀察什么、怎樣觀察等等,使學(xué)生帶著問題觀察,從中找到答案。
二、現(xiàn)象鮮明,裝置簡單
只有鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,才能形成生動(dòng)的直觀,給學(xué)生以深刻的表象,這是順利進(jìn)行形象思維、抽象思維的基礎(chǔ)。鮮明的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們學(xué)習(xí)和思考問題的主動(dòng)性、積極性。因此,教師應(yīng)在保證演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鮮明上下工夫。這就要求教師要課前做好充分的準(zhǔn)備和預(yù)試,選擇最合適的儀器和藥品,準(zhǔn)確控制反應(yīng)條件和時(shí)間,以抓住實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵。還應(yīng)充分估計(jì)可能發(fā)生的異?,F(xiàn)象及解決的措施,以及考慮到地點(diǎn)、氣候等因素變化的影響,確保實(shí)驗(yàn)成功。根據(jù)演示實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的,應(yīng)使實(shí)驗(yàn)?zāi)墚a(chǎn)生較深的顏色、較多的沉淀、多而大的氣泡或液滴、足以嗅到氣味等。有時(shí)可襯以白色或黑色屏,或與空白實(shí)驗(yàn)對比。儀器的大小和放裝置的高低要適當(dāng),讓最后一排學(xué)生也能清楚地看到。有的實(shí)驗(yàn)變化細(xì)微,可設(shè)法用投影器放大。例如,做金屬鈉與水的反應(yīng)時(shí),鈉與水激烈反應(yīng),熔成小球等現(xiàn)象。這時(shí),教師抓住時(shí)機(jī),利用學(xué)生激動(dòng)的情緒和獲得的鮮明表象,通過啟發(fā)引導(dǎo),順利地完成認(rèn)識(shí)上的飛躍。
三、操作規(guī)范,面向?qū)W生
演示實(shí)驗(yàn)不僅有向?qū)W生傳授操作技能和化學(xué)知識(shí)的作用,而且,教師的一言一行都可能對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的作用。因此,教師必須嚴(yán)格要求自己,從各個(gè)方面做學(xué)生的表率。例如實(shí)驗(yàn)開始前把儀器藥品有序地放在講桌(或?qū)嶒?yàn)臺(tái))上,右手拿的放右邊,左手拿的放左邊;常用的放近些,不常用的放遠(yuǎn)些;低的用品放在高的前面,儀器和試劑瓶都應(yīng)干凈整潔,營造一個(gè)科學(xué)合理的工作環(huán)境。儀器裝配要正確美觀,實(shí)驗(yàn)操作要規(guī)范,重點(diǎn)內(nèi)容應(yīng)突出示范,對任何細(xì)微的操作也不可馬虎從事。另外,演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)便于學(xué)生觀察,隨時(shí)注意不要讓儀器、操作動(dòng)作擋住學(xué)生視線。某些有方向要求的實(shí)驗(yàn),如演示天平稱量,指針應(yīng)朝著學(xué)生。在演示實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)做實(shí)事求是的模范,以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯時(shí)要找出原因重做,切不可不了了之,以免造成學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)不認(rèn)真和不實(shí)事求是的惡果。
四、掌握時(shí)間,確保安全
要完成一堂課的教學(xué)任務(wù),各個(gè)環(huán)節(jié)必須扣緊,按計(jì)劃在一定時(shí)間內(nèi)完成。如果演示實(shí)驗(yàn)時(shí)間拖長了,勢必會(huì)影響下一環(huán)節(jié)的教學(xué)。而且學(xué)生的注意力不可能長時(shí)間地持續(xù)集中,一旦激發(fā)起他們的注意力,應(yīng)馬上進(jìn)入觀察環(huán)節(jié),使學(xué)生獲得深刻表象。如果現(xiàn)象遲遲不出現(xiàn),學(xué)生的注意力就會(huì)分散。所以,教師應(yīng)周密安排實(shí)驗(yàn)步驟,抓住關(guān)鍵,控制條件,操作敏捷,使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的出現(xiàn),不早不晚恰到好處。萬一拖長了時(shí)間,應(yīng)在現(xiàn)象將要出現(xiàn)時(shí),再次喚起的學(xué)生注意。
演示實(shí)驗(yàn)要確保安全,萬無一失。課堂演示實(shí)驗(yàn),無論何種原因引起的事故,后果都是不堪設(shè)想。因此,老師應(yīng)充分了解儀器、藥品的性能并掌握化學(xué)反應(yīng)的原理,嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作,充分預(yù)計(jì)到一切不安全因素,及時(shí)采取預(yù)防措施。
五、啟發(fā)思維,培養(yǎng)能力
一、從生活中挖掘演示實(shí)驗(yàn)素材
在演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新中,教師可以從實(shí)驗(yàn)素材的豐富上著手,嘗試從生活中挖掘一些有效的實(shí)驗(yàn)素材.很多高中物理實(shí)驗(yàn)都是對于一些生活現(xiàn)象、生活規(guī)律等的發(fā)掘與探究,是對于生活中的一些問題的分析與思考,就使從生活中挖掘演示實(shí)驗(yàn)素材有著較大的展開空間.教師要熟悉實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與目標(biāo),在深入分析實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上挖掘生活中一些相關(guān)的素材,并且透過對于這些生活現(xiàn)象以及生活素材的觀察與利用來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,引導(dǎo)學(xué)生從中感受一些物理規(guī)律.這樣的教學(xué)過程,不僅更加生動(dòng)直觀,而且讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)的探究樂趣,從而使物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率得到提升.在生活中,有很多廢棄材料都能夠成為物理實(shí)驗(yàn)的原材料.例如,喝完的易拉罐,能夠被應(yīng)用在“靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)部的電荷”實(shí)驗(yàn)中.在這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中,所需要的原材料是“法拉第圓筒”,一般學(xué)校沒有這種原材料,需要教師自己改進(jìn).教師可以將易拉罐外部的油漆刮下來,將易拉罐倒立著粘貼到驗(yàn)電器上面,組成簡易的法拉第圓筒.這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然沒有真正的“法拉第圓筒”效果明顯,但是效果仍然很好.這樣對于生活素材進(jìn)行有效利用,能夠讓演示實(shí)驗(yàn)變得更加生活化與趣味化.教師要鼓勵(lì)學(xué)生在生活中挖掘一些可利用的實(shí)驗(yàn)素材,加深學(xué)生對于物理知識(shí)的理解,促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng).
二、提升演示實(shí)驗(yàn)的可見性
不少高中物理學(xué)實(shí)驗(yàn)都是對于微觀物質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種探究.對于這類演示實(shí)驗(yàn)而言,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程的可見性就顯得非常重要.這是教師在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)中需要著重考慮的一點(diǎn).隨著各種教學(xué)輔助工具使用的越來越普遍,不少微觀實(shí)驗(yàn)都能在教學(xué)設(shè)備的輔助下變得清晰直觀,從而讓演示實(shí)驗(yàn)的效果更加明顯.教師在這些微觀實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要善于采用教學(xué)輔助工具,并且要對于實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的流程有科學(xué)合理的設(shè)計(jì),讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)得到有效推進(jìn),也讓學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)中有更多收獲.例如,“布朗運(yùn)動(dòng)”是典型的微型實(shí)驗(yàn).如果教師單純地進(jìn)行講解和分析,學(xué)生不可能在腦海中勾勒出布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象.對于這一演示實(shí)驗(yàn),教師可以利用多媒體進(jìn)行教學(xué).教師在多媒體中利用“花粉”進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)過程中所呈現(xiàn)的畫面放大,利用flash等相關(guān)視頻制作軟件,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的制作,并且在每一個(gè)圖片中配上文字說明,能夠有效地讓微型實(shí)驗(yàn)從抽象變得具體.教師在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中靈活利用教學(xué)輔助工具,不僅可以讓微型實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)更加清晰直觀,也有助于學(xué)生對于其中的實(shí)驗(yàn)規(guī)律的觀察與捕捉,從而達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的預(yù)期教學(xué)效果.
三、培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力
關(guān)鍵詞:物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新能力
《中等職業(yè)學(xué)校物理教學(xué)大綱》指出:“物理課程是中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生選修的一門公共基礎(chǔ)課,是機(jī)械建筑類、電工電子類、化工農(nóng)醫(yī)類等相關(guān)專業(yè)的限定選修課。本課程的任務(wù)是:使學(xué)生掌握必要的物理基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,激發(fā)學(xué)生探索自然、理解自然的興趣,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力;使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理對科技進(jìn)步,對文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響,幫助學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代生活;提高學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)和綜合職業(yè)能力,幫助學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀?!蔽锢淼膶?shí)驗(yàn)探究,基本要求是實(shí)驗(yàn)技能方面的,特別是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)對提高和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力的意義;還有培養(yǎng)嚴(yán)肅、認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和工作作風(fēng)??梢?,物理實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)很重要。中職物理演示教學(xué)應(yīng)該從以下幾個(gè)方面認(rèn)真探究。
一、 從素質(zhì)教育的高度,認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從18世紀(jì)德國、法國建立了學(xué)校的演示實(shí)驗(yàn)室開始,教師經(jīng)常用昂貴的儀器演示生動(dòng)的現(xiàn)象,從此便開始了世界上的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),成為物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式。我國的教學(xué)大綱也明確地提出“觀察現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對物理事實(shí)獲得具體的、明確的認(rèn)識(shí),這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。觀察和實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,引起學(xué)生興趣,具有不可代替的重要作用。”
在當(dāng)前的物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是極其薄弱的環(huán)節(jié)。這種狀況將影響學(xué)生的知識(shí)、能力結(jié)構(gòu)和非智力因素的發(fā)展。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng),有利于激發(fā)學(xué)生解決問題的動(dòng)機(jī);實(shí)驗(yàn)需要通過學(xué)生自己的觀察獲取信息,作為思維加工和評價(jià)的基礎(chǔ);實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏著極其活躍的因素,對活化知識(shí)和訓(xùn)練思維大有益處;實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、踏實(shí)等優(yōu)良的作風(fēng),實(shí)驗(yàn)對于塑造人的完美品格具有重要意義等等。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法,提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好,調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮非智力因素的能動(dòng)作用,激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志,教學(xué)中應(yīng)進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,改革演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),直觀形象地為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)。
三、 物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革
1、在演示實(shí)驗(yàn)中調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示,在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)是教師演示學(xué)生看,題目和方案是教材定下來的,結(jié)論多是已知的,許多現(xiàn)象不明顯,學(xué)生也看不清楚,不利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力,直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此,在演示實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生提出問題,做出猜想,預(yù)示現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展過程,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察;或者發(fā)現(xiàn)問題,提出解決問題的方案,再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在這里,激發(fā)學(xué)生思維沖突最為重要。
2、重視開發(fā)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù),優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。首先,應(yīng)特別重視現(xiàn)有儀器設(shè)備的利用和開發(fā),最大限度地發(fā)揮它的潛能。利用常用儀器、教具進(jìn)行演示是一種最基本的手段。目前大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)數(shù)量并不多,與許多發(fā)達(dá)國家相比,我國的學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)是比較少的。為了逐步增加學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)在教學(xué)中的比重,除了切實(shí)做好規(guī)定的實(shí)驗(yàn)外,還應(yīng)提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率,創(chuàng)造條件多做實(shí)驗(yàn),做好實(shí)驗(yàn)。此外,盡可能地組織多種形式的課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng),這里,原有儀器是大有作為的。其次,現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,為改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)造了很好的條件,而利用多媒體教學(xué),是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,是教學(xué)改革的重要組成部分。多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的觀察和方法,組織多媒體信息,形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化,使學(xué)生真正體會(huì)到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生觀察和分析問題的能力。
3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)中的創(chuàng)新意識(shí)。在以往的教學(xué)評價(jià)當(dāng)中,往往是以學(xué)生的一次次考試的成績來評價(jià)每一個(gè)學(xué)生,在具有創(chuàng)新意識(shí)的教育教學(xué)中,這個(gè)評價(jià)方法自然也應(yīng)該有所改進(jìn)。而演示實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)不再是教師做學(xué)生看了,因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評價(jià)也成了其中的重點(diǎn),新的評價(jià)觀點(diǎn)不僅僅應(yīng)該看到學(xué)生在操作實(shí)驗(yàn)中的熟練程度、準(zhǔn)確程度,更應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想,實(shí)驗(yàn)中解決問題的能力。由于這種評價(jià)還在起步當(dāng)中,還處于探索之中,在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)就更應(yīng)該努力避免死板缺乏創(chuàng)造力的觀點(diǎn),這也是教師努力的方向之一。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的幾個(gè)應(yīng)該注意的問題
1、課前準(zhǔn)備要充分。演示實(shí)驗(yàn)作為一種教學(xué)手段,是教師備課的重要內(nèi)容,需要教師認(rèn)真研究和準(zhǔn)備。教師是在課前反復(fù)操作,直到熟練的地步,對于在實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的故障或現(xiàn)象做到心中有數(shù)并有處理的預(yù)案。如果輕視課前演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作,結(jié)果造成演示實(shí)驗(yàn)失敗或出現(xiàn)意想不到的情況,以致于在課堂上手忙腳亂,教學(xué)效果如何可想而知。
2、操作要規(guī)范。操作規(guī)范是指教師在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現(xiàn)象時(shí)動(dòng)作要準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榻處煹囊慌e一動(dòng)都會(huì)給學(xué)生留下深刻印象,起到潛移默化的作用,這其實(shí)也是一種言傳身教。教師的規(guī)范操作,不僅是實(shí)驗(yàn)成功的前提,而且會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
3、實(shí)驗(yàn)用語要準(zhǔn)確。教師在介紹實(shí)驗(yàn)儀器,闡述實(shí)驗(yàn)過程和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),語言必須準(zhǔn)確不含糊,因?yàn)榻處煂?shí)驗(yàn)時(shí)語言的準(zhǔn)確表達(dá),必須會(huì)對學(xué)生正確認(rèn)識(shí)儀器、形成概念、掌握定律產(chǎn)生良好的影響。
4、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生,產(chǎn)生互動(dòng)。演示實(shí)驗(yàn)過程中,要充分發(fā)揮教師和學(xué)生兩個(gè)主體的作用,尤其是學(xué)生的積極性,教師要在演示的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察,不斷啟發(fā)提問,讓學(xué)生分析、討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論被合情合理地歸納總結(jié)出來。還可以嘗試讓學(xué)生參與做實(shí)驗(yàn),或者完成放手讓學(xué)生操作,教師只是做些指導(dǎo)工作。
四、教師要注重學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)
1、指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材。閱讀物理課本不能一掃而過而是潛心研讀,挖掘提煉,包括課本中的圖像、插圖,閱讀材料、注釋也不放過,更重要的是閱讀教材時(shí),要邊讀邊思考,對重要內(nèi)容要反復(fù)推敲,對重要概念和規(guī)律要在理解的基礎(chǔ)上熟練記憶。
2、指導(dǎo)學(xué)生聽課。上課時(shí)要全神貫注聽教師的講解,聽同學(xué)的發(fā)言。要邊聽邊想,邊聽邊記。要注意聽各知識(shí)點(diǎn)間的互相聯(lián)系。聽公式、定律的適用范圍,聽教師講的演示方法與步驟。自己懂的要耐心聽,不懂的要仔細(xì)聽。
3、引導(dǎo)學(xué)生注意學(xué)習(xí)方法的銜接。中職生是從初中生轉(zhuǎn)換而來的,初中階段物理的學(xué)習(xí)方法主要是記憶、重現(xiàn)、簡單模仿,因此較為機(jī)械、死板的方法已經(jīng)不適應(yīng)中職生注重能力及創(chuàng)新的要求。教師有責(zé)任指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,使之適應(yīng)中職物理的學(xué)習(xí)。這樣才能在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)到知識(shí)、掌握技能,真正把物理學(xué)好。
總之,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來,努力培養(yǎng)學(xué)生以下幾個(gè)方面的基本實(shí)驗(yàn)要素:一是儀器使用的一般知識(shí);二是測量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識(shí),其別是圖像處理數(shù)據(jù)中區(qū)分已知規(guī)律與未知規(guī)律的不同方法;三是間接測量的基本知識(shí),要從測量出發(fā)去理解實(shí)驗(yàn)裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數(shù)據(jù)的記錄與處理;四是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證思想,特別是要懂得將理論結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)論比較的思想。同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對基本實(shí)驗(yàn)方法的遷移和靈活運(yùn)用能力的訓(xùn)練,多角度全方位地讓中職物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到一個(gè)新的水平。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞 : 物理演示實(shí)驗(yàn);價(jià)值重構(gòu);節(jié)節(jié)探;滿堂探;立德樹人;
隨著課改進(jìn)入新階段,新課程理念為廣大教師接受并運(yùn)用于教育教學(xué)實(shí)踐中,加上社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,辦學(xué)條件得到改善。這兩個(gè)重要因素的疊加改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀。教師在物理教學(xué)中重視利用與開發(fā)演示實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)鋪設(shè)臺(tái)階,降低學(xué)生理解知識(shí)的難度。但是,教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在矯枉過正的情況,比較典型的有:“節(jié)節(jié)探”———應(yīng)景式開設(shè)演示實(shí)驗(yàn);“滿堂探”———一節(jié)課上實(shí)驗(yàn)扎堆。這兩種現(xiàn)狀其本質(zhì)都是為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn),不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和育人價(jià)值,更多的是烘托課堂氣氛。避免演示實(shí)驗(yàn)“節(jié)節(jié)探”和“滿堂探”,教學(xué)內(nèi)容瘦身,有利于集中時(shí)間和精力破解教學(xué)疑難,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展和立德樹人根本任務(wù)順利達(dá)成。
一、物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的兩個(gè)誤區(qū)
1. 演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)“節(jié)節(jié)探”
有教師在教學(xué)實(shí)踐中,覺得物理課堂沒有實(shí)驗(yàn)就失去了支撐,所以在執(zhí)教公開課、觀摩課、比賽課時(shí),無論什么課型、什么內(nèi)容,一定要設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)一些不適合、不需要實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容時(shí),牽強(qiáng)開發(fā)演示實(shí)驗(yàn)。
某次教研活動(dòng)中,教師執(zhí)教“力學(xué)單位”一節(jié),在講授力學(xué)基本單位時(shí),開展了分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。給學(xué)生提供彈簧秤、米尺、秒表,并提出如下問題:同學(xué)們,猜一下課桌大概有多長?有多寬?有多高?空水杯大概有多重?剛才秒表大概有多長時(shí)間?讓學(xué)生通過上述三種工具的測量來感受1米、1千克、1秒。學(xué)生在初中人教版教材八年級上冊第一章第1節(jié)“長度和時(shí)間的測量”已經(jīng)完成詳細(xì)實(shí)驗(yàn),在八年級上冊第六章第1節(jié)“質(zhì)量”進(jìn)行過質(zhì)量測量的系統(tǒng)學(xué)習(xí)[1]。上述實(shí)驗(yàn)簡單重復(fù)初中內(nèi)容,學(xué)生不能從中獲得新的感性經(jīng)驗(yàn),也不能習(xí)得物理方法與實(shí)驗(yàn)技能,更不能領(lǐng)會(huì)物理思想。
2. 演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)“滿堂探”
物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的另一個(gè)誤區(qū)是物理課堂成了實(shí)驗(yàn)的堆砌———“滿堂探”。利用演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),降低理解難度無可厚非,但如果一節(jié)課實(shí)驗(yàn)太多,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都淺嘗輒止,學(xué)生沒有時(shí)間思考,就不能實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí),演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)和育人功能也會(huì)被弱化,無法發(fā)揮其應(yīng)有價(jià)值。
在一次公開課中,執(zhí)教“超重與失重”的教師設(shè)計(jì)了9個(gè)實(shí)驗(yàn)。從課堂小測和課堂反應(yīng)的情況來看,本節(jié)課教學(xué)效果離預(yù)期有差距。一節(jié)課40分鐘時(shí)間內(nèi),實(shí)驗(yàn)探究過多,師生疲于應(yīng)付,實(shí)驗(yàn)過程注定不細(xì)膩、不充分,學(xué)生思考不透徹,甚至沒有時(shí)間思考。實(shí)驗(yàn)蜻蜓點(diǎn)水,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的參與只是湊熱鬧,學(xué)生學(xué)習(xí)注定是淺層的。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生透徹理解知識(shí)、習(xí)得物理方法,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展等目標(biāo)自然沒法實(shí)現(xiàn)。
二、“節(jié)節(jié)探”和“滿堂探”的不良后果
1. 對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋不充分
實(shí)驗(yàn)的最終目的是要學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)背后的物理知識(shí),領(lǐng)悟其中的物理方法,理解實(shí)驗(yàn)中的邏輯關(guān)系,最終將知識(shí)、方法、思維遷移到新問題的解決中。所以,實(shí)驗(yàn)不能僅是給學(xué)生演示現(xiàn)象,更要引導(dǎo)學(xué)生思考,對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確、詳細(xì)的解釋。然而,在現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn),有些教師的演示實(shí)驗(yàn),僅停留在現(xiàn)象演示,解釋環(huán)節(jié)被弱化甚至忽視。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo),不能促進(jìn)學(xué)生將感性經(jīng)驗(yàn)深化成理性思維,更談不上知識(shí)遷移。
一次在楞次定律的公開課上,執(zhí)教者利用圖1所示器材演示了N極、S極向下插入、向上拔出等實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)生觀察到上述過程中靈敏電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)———產(chǎn)生了感應(yīng)電流。實(shí)驗(yàn)是成功的,但遺憾的是教師并沒有進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。事后交談得知采取這一策略的原因是:第一,學(xué)生歸納難度大,浪費(fèi)時(shí)間;第二,后面教學(xué)中還有“來拒去留”、圓形強(qiáng)磁鐵從等高的鋁管、銅管、塑料管中下落等實(shí)驗(yàn),時(shí)間太緊張,為了給演示實(shí)驗(yàn)騰出時(shí)間,省去了學(xué)生歸納總結(jié)環(huán)節(jié)。
圖1 感生電流的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)
歸納得出楞次定律對學(xué)生而言有難度,是教學(xué)中的一個(gè)挑戰(zhàn),但如果因?yàn)橛须y度就跳過歸納總結(jié)、升華學(xué)生認(rèn)知這一教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)際上是剝奪了學(xué)生的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),學(xué)生失去挑戰(zhàn)難度的機(jī)會(huì),思維及認(rèn)知水平就不會(huì)得到發(fā)展。
2. 演示實(shí)驗(yàn)與本節(jié)核心內(nèi)容脫鉤
每節(jié)課都有明確、清晰的教學(xué)目標(biāo),所有的教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)都要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行。演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要能夠服務(wù)教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成,就必須緊扣教學(xué)核心內(nèi)容。如果教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)與教學(xué)核心內(nèi)容聯(lián)系密切,那么實(shí)驗(yàn)就能夠在幫助學(xué)生構(gòu)建模型、突破教學(xué)重難點(diǎn)等方面起到積極作用,否則實(shí)驗(yàn)不能發(fā)揮關(guān)鍵性作用,只能起到調(diào)節(jié)課堂氣氛的輔作用。這樣實(shí)驗(yàn)不僅不能為突破教學(xué)重難點(diǎn)貢獻(xiàn)力量,還會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)精力的分散。
在“安培力的應(yīng)用”教學(xué)研討課中,執(zhí)教者在講解了電磁炮原理后,與學(xué)生一起演示了如圖2所示的自制電磁炮,實(shí)驗(yàn)演示很成功,當(dāng)接通電源瞬間,小鋼珠從線圈中被加速后,經(jīng)過白色塑料管飛入一次性塑料杯后,學(xué)生比較驚喜,他們感受到物理實(shí)驗(yàn)的魅力,也體會(huì)到了老師為這節(jié)課所付出的辛苦努力。然而,這一“現(xiàn)象”成功的實(shí)驗(yàn)并不能對學(xué)生掌握本節(jié)課的核心知識(shí)起到作用。本節(jié)課是要利用電磁炮、直流電動(dòng)機(jī)、磁式電表這三個(gè)模型,讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析導(dǎo)體棒在磁場中的平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)。這三種情境中,導(dǎo)體棒或者線圈與磁場都始終垂直。在問題分析和拓展中,滲透電流元分析法、特殊位置分析法、等效分析法、轉(zhuǎn)換研究對象分析法等方法。本實(shí)驗(yàn)中小鋼珠在線圈中被加速與上述知識(shí)、方法聯(lián)系不密切,執(zhí)教者也沒有解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,實(shí)驗(yàn)沒有起到提升物理教學(xué)效率的作用。
圖2 自制電磁炮
教師沒有必要形成每一節(jié)課都要開設(shè)實(shí)驗(yàn)的“執(zhí)念”,實(shí)驗(yàn)過度泛濫有時(shí)會(huì)剝奪學(xué)生深入思考的機(jī)會(huì),使學(xué)生喪失思維發(fā)展的契機(jī)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)必須緊扣核心教學(xué)內(nèi)容,才有助于教學(xué)重難點(diǎn)的突破,才有利于學(xué)生領(lǐng)悟物理核心方法,才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提升。教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)割裂,不僅不能起到預(yù)期作用,還會(huì)造成內(nèi)耗,分散學(xué)生精力。
三、重構(gòu)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)價(jià)值的策略
1. 正確認(rèn)識(shí)演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的價(jià)值
實(shí)驗(yàn)探究需要將明顯的現(xiàn)象充分展示出來,為學(xué)生積累感性經(jīng)驗(yàn),更需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深刻的理性思考,在學(xué)生認(rèn)知由感性到理性的飛越過程中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)思維、領(lǐng)悟方法、發(fā)展智力。物理教學(xué)要立德樹人,本質(zhì)就是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。要學(xué)生德、智、體、美、勞全面發(fā)展,要“五育并舉”并不是德智體美勞的簡單疊加、機(jī)械組合,而是要通過“五育互育”實(shí)現(xiàn)“五育”的融合,充分顯現(xiàn)出“五育”的整體效果。如果五育沒有“互育”,就會(huì)出現(xiàn)五育不充分。充分智育有利于促進(jìn)其余“四育”的發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展。高分低能現(xiàn)象的出現(xiàn)就是智育沒有完成本該完成的任務(wù),即智育不充分造成的[2]。教學(xué)中教師要正確認(rèn)識(shí)到演示實(shí)驗(yàn)最終價(jià)值目標(biāo)是發(fā)展學(xué)生的思維,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。要體現(xiàn)這一價(jià)值目標(biāo)需要摒棄演示實(shí)驗(yàn)重視數(shù)量輕視質(zhì)量的觀念,而重視演示實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量,在重視演示實(shí)驗(yàn)效果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)好現(xiàn)象和結(jié)果分析過程中教師的“導(dǎo)”,引發(fā)學(xué)生積極主動(dòng)思考,促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。這樣演示實(shí)驗(yàn)就不會(huì)在課堂上遍地開花,而是在關(guān)鍵之處設(shè)計(jì)高質(zhì)量演示實(shí)驗(yàn)。
2. 明確演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)和目標(biāo)
基于既契合學(xué)生認(rèn)知水平,又使學(xué)生“跳一跳能夠摘到桃子”的教學(xué)理念[3],教學(xué)設(shè)計(jì)要有新內(nèi)容,讓學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上獲得知識(shí)、能力、方法、技能等方面的“升級”。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)更應(yīng)基于學(xué)生基礎(chǔ)并有所突破,不能簡單重復(fù)做過的實(shí)驗(yàn),也不能簡單復(fù)制生活中情境,應(yīng)起始于過去、源于生活,并有所超越,讓學(xué)生有新收獲、新體驗(yàn)。
演示實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“節(jié)節(jié)探”和“滿堂探”一個(gè)重要的因素就是教師對學(xué)生的基礎(chǔ)掌握不充分,對教學(xué)目標(biāo)也不夠明確,即不知道學(xué)生在何處,也不知道學(xué)生將去向何處。知道了學(xué)生在何處,教師設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)就不會(huì)簡單重復(fù)學(xué)生已經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn),也不會(huì)在三言兩語就可以說清楚之處開發(fā)實(shí)驗(yàn),教師才不會(huì)在本該要學(xué)生抽象思維之處開發(fā)實(shí)驗(yàn)剝奪學(xué)生思維發(fā)展的契機(jī)。教師開發(fā)的實(shí)驗(yàn)才會(huì)有新意,給學(xué)生帶來新感覺,讓學(xué)生有新收獲。明確學(xué)生將要去到何處,教師開發(fā)實(shí)驗(yàn)除了追求實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯外,還會(huì)追求引導(dǎo)學(xué)生思考,促進(jìn)認(rèn)知進(jìn)階和學(xué)生思維的發(fā)展。
3. 重視開發(fā)教學(xué)價(jià)值高的演示實(shí)驗(yàn)
物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)重在質(zhì)量,而非數(shù)量,并非多多益善。一般而言,一節(jié)課有1到2個(gè)高質(zhì)量的演示實(shí)驗(yàn)就足夠,不需要也不應(yīng)該讓演示實(shí)驗(yàn)探究塞滿整節(jié)課堂。有些不需要實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,不應(yīng)強(qiáng)求。高質(zhì)量的演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)該具有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有較高的教學(xué)價(jià)值———能夠促進(jìn)學(xué)生發(fā)展,能較好服務(wù)立德樹人。具體而言有如下三個(gè)方面的主要特征。
(1)能夠引起學(xué)生的共鳴。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,觀測效果好,能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,幫助學(xué)生聚焦學(xué)習(xí)內(nèi)容。
(2)能有效解決學(xué)生認(rèn)知疑難。在教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)處開發(fā)演示實(shí)驗(yàn),降低學(xué)生理解的難度,幫助學(xué)生掌握知識(shí)與方法,領(lǐng)悟物理思想,解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的困惑,為遷移應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
(3)能引發(fā)學(xué)生思考,促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。實(shí)驗(yàn)要能夠引發(fā)學(xué)生的思考,要是能夠與學(xué)生原有認(rèn)知產(chǎn)生矛盾效果更好,更能對學(xué)生思維訓(xùn)練產(chǎn)生積極作用,實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展,促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
4. 樹立正確的演示實(shí)驗(yàn)評價(jià)導(dǎo)向
評價(jià)具有較強(qiáng)的導(dǎo)向功能。在公開課、觀摩課、研討課、比賽課中,往往過于看中教師設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn),只要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)豐富且有亮點(diǎn),就可以“一好遮百丑”,就可以獲得評委的“芳心”,就可以威懾“對手”和“觀眾”,最終取得優(yōu)異的成績。這樣的評價(jià)導(dǎo)向下,自然導(dǎo)致教師想方設(shè)法開發(fā)演示實(shí)驗(yàn),尤其是在比賽課或者各類公開課上,不管對學(xué)生的學(xué)習(xí)有用沒用,無論如何也要設(shè)計(jì)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。其實(shí)一節(jié)課好不好,實(shí)驗(yàn)只是其中的指標(biāo)之一。除了關(guān)注實(shí)驗(yàn)還應(yīng)該關(guān)注教師在這節(jié)課上的其他表現(xiàn),比如整體設(shè)計(jì)、教師的基本功、師生互動(dòng)、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況等。這些方面每一個(gè)都可以細(xì)化為多個(gè)維度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。就教師的基本功而言,有靠嘴巴講的功夫、引導(dǎo)學(xué)生思考的功夫、教學(xué)中應(yīng)對各種突況生成教學(xué)資源的功夫等。評價(jià)一節(jié)課最重要的是關(guān)注學(xué)生發(fā)展,不論是否有實(shí)驗(yàn),不論用了幾個(gè)實(shí)驗(yàn),只要學(xué)生獲得了知識(shí),發(fā)展了能力,就是一節(jié)好課。
思維是物理的靈魂,發(fā)展思維是物理教學(xué)的使命,是立德樹人根本任務(wù)的重要組成。演示實(shí)驗(yàn)是發(fā)展學(xué)生思維、促進(jìn)充分智育的重要手段。通過演示實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)思維發(fā)展是學(xué)生全面發(fā)展的重要組成部分,是發(fā)展其余“四育”、實(shí)現(xiàn)“五育互育”、落實(shí)立德樹人根本任務(wù)、培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)者和接班人這一教育終極目標(biāo)的重要抓手。
參考文獻(xiàn)
[1彭前程主編義務(wù)教育教科書物理八年級上冊M.北京:人民教育出版社, 2012.10-15.
一、運(yùn)用問題演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生探究興趣
相關(guān)調(diào)查研究結(jié)果顯示,多數(shù)學(xué)生認(rèn)為沒必要做實(shí)驗(yàn),甚至有部分學(xué)生不喜歡實(shí)驗(yàn)課。而有的學(xué)生雖然喜歡物理實(shí)驗(yàn),但不愿動(dòng)手操作。造成上述現(xiàn)象有多種原因,首先中考成績和實(shí)驗(yàn)測試無關(guān)聯(lián),以至于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)持放任心理。再加上物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都采用單一的教學(xué)模式,將學(xué)生分為若干小組,按照教師講解的實(shí)驗(yàn)過程和步驟模仿操作,而教師在一旁指導(dǎo)。這種實(shí)驗(yàn)方式影響學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,更不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、動(dòng)作實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。對此,教師可以在講解物理規(guī)律時(shí)和學(xué)生一起探討物理方案,根據(jù)學(xué)生的已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相抵觸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究興趣。例如,在講解“大氣壓阻止水外流”一課時(shí),就設(shè)計(jì)了以下教學(xué)案例:教師:“同學(xué)們看,老師手里拿的是一個(gè)空瓶子,在瓶子上扎幾個(gè)小孔,那么這個(gè)瓶子還能裝水且保證不漏嗎?”學(xué)生:“不能!”教師:“瓶蓋蓋好,瓶內(nèi)的水就停止往外流了,相同瓶子為什么會(huì)出現(xiàn)不同結(jié)果呢?”學(xué)生:“可能與大氣有關(guān)?!蓖ㄟ^上述實(shí)驗(yàn)學(xué)生能更好地接受并理解新知識(shí)。
二、引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作,增強(qiáng)學(xué)生能力
演示實(shí)驗(yàn)需要觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)過程、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,不僅要發(fā)揮教師引導(dǎo)作用,而且還應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生主體地位,嚴(yán)禁出現(xiàn)教師自導(dǎo)自演的狀況。針對那些易于操作的實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)讓學(xué)生獨(dú)立演示;針對那些有一定難度的實(shí)驗(yàn),應(yīng)在教師的適當(dāng)指導(dǎo)下由學(xué)生完成操作。在學(xué)習(xí)電路的“短路試驗(yàn)”時(shí),雖然該實(shí)驗(yàn)有一定的危險(xiǎn)性,但是在做好充分的安全準(zhǔn)備下,教師還是決定讓學(xué)生來完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。通常情況下,教師會(huì)邀請物理基礎(chǔ)一般但膽子很大的男生來完成。在實(shí)際操作中,電路短路后發(fā)出“砰”的一聲,實(shí)驗(yàn)區(qū)硝煙彌漫、火花四濺,一些膽小的女生嚇得蹲在地上,但是實(shí)驗(yàn)完成后,很多學(xué)生都興致很高、說不過癮,希望自己也能參與一次。正是因?yàn)楫a(chǎn)生了興趣,學(xué)生便會(huì)細(xì)致觀察與思考,從而不斷產(chǎn)生疑問,帶著問題都能認(rèn)真聽講,并且在學(xué)習(xí)中學(xué)生還對安全用電知識(shí)有了更全面與深刻的了解。教學(xué)實(shí)踐表明,讓學(xué)生參與操作的演示實(shí)驗(yàn),與傳統(tǒng)的教師自導(dǎo)自演的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比,學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的興趣明顯提升,并且有利于學(xué)生操作能力、動(dòng)手積極性的培養(yǎng),有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的顯著提升。
三、構(gòu)建嚴(yán)謹(jǐn)思維體系,指導(dǎo)學(xué)生觀察
一、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路
很多教師在教學(xué)中把演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的地位調(diào)過來.書本知識(shí)都是通過人類大量的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐得出來的,并不是憑空捏造出來的.在上課的過程中,很多教師講解某個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),都先把知識(shí)點(diǎn)給學(xué)生們講授完整,然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示.這時(shí),演示實(shí)驗(yàn)的作用已經(jīng)不再是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的本意了,已經(jīng)沒有啟發(fā)和引導(dǎo)思維的作用.因?yàn)橹v完知識(shí)后才進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),這時(shí)候的實(shí)驗(yàn)像是某個(gè)知識(shí)點(diǎn)衍生出來的.實(shí)驗(yàn)的功能只是檢測和證明.這樣一種實(shí)驗(yàn)的思路在教學(xué)中常有,很多教師在講完內(nèi)容的時(shí)候,完成任務(wù)式的把實(shí)驗(yàn)演示完,卻并不注重充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的功效.
教學(xué)過程中,教師要有正確且清晰的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路.那就是透過現(xiàn)象看本質(zhì),由表象到本質(zhì),先演示實(shí)驗(yàn)再總結(jié)知識(shí)點(diǎn).比如,我講授《力、彈力》這一節(jié)時(shí),研究物體形變大小與外力大小的關(guān)系時(shí),用一根彈簧,將其一端固定在墻上,在另一端施加一個(gè)拉力,改變拉力的大小,讓學(xué)生觀察彈簧的變化.等我演示完之后,不用我說什么,學(xué)生們已經(jīng)總結(jié)出來作用在物體上的外力越大,物體的形變越大.我再進(jìn)行點(diǎn)撥:生活中有哪些東西是根據(jù)物體形變大小與外力大小的關(guān)系來發(fā)揮其功能的.學(xué)生們在思考后可以回答出如彈簧測力計(jì)和彈簧秤之類的生活中常見的工具.
二、注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是需要觀察的,細(xì)心地觀察實(shí)驗(yàn)才可以透過現(xiàn)象看到事物的本質(zhì).很多學(xué)生很喜歡上物理課,很喜歡看演示實(shí)驗(yàn),但他們觀察實(shí)驗(yàn)的想法純粹是覺得好玩,就像看熱鬧,看完就算了,也不知道要做什么.出現(xiàn)這種情況,很大部分原因是教師沒有引導(dǎo)學(xué)生該如何去觀察.如果教師不加以指點(diǎn),學(xué)生在觀察的過程中就抓不住重點(diǎn),只是走馬觀花地看一遍.因此,教師要注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn).
演示凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,教師可以給出幾個(gè)問題,讓學(xué)生帶著問題觀察.如觀察光屏、透鏡、火焰三者位置關(guān)系如何?什么時(shí)候光屏上會(huì)出現(xiàn)不同的像?適當(dāng)改變距離后,像大小的變化有何特點(diǎn)?學(xué)生帶著問題觀察實(shí)驗(yàn)就可以抓住實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn).教師演示的時(shí)候也可以在某些特殊的時(shí)刻稍微停頓,放慢節(jié)奏,讓學(xué)生們觀察得更清楚.因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較多,可能有些學(xué)生在看完一遍之后還沒有形成很清晰的印象,教師可以再演示一遍,讓學(xué)生們重新觀察.這樣做,一定可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻印象.
三、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,不但要培養(yǎng)學(xué)生們的動(dòng)手能力,還要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室完成之外,課外還可以自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的過程中鞏固知識(shí)和探索知識(shí).實(shí)驗(yàn)不僅是觀察現(xiàn)象,還是動(dòng)手的過程.要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力可以讓學(xué)生從模仿開始,比如可以布置一些小制作的任務(wù),“自制樂器”、“潛望鏡”、“小孔成像”、“照相機(jī)”、“量筒”、“天平”、“密度計(jì)”、“土電話”等.選擇一些適合的制作實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們課外去完成,并鼓勵(lì)學(xué)生們自行研究發(fā)明和創(chuàng)新.
【關(guān)鍵詞】物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)既是物理教學(xué)的基礎(chǔ),也是物理教學(xué)的內(nèi)容與手段,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出“實(shí)驗(yàn)是新課程改革的重要環(huán)節(jié)”,明確強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位。本文結(jié)合自己的教學(xué)體會(huì),就教師如何做好課堂演示實(shí)驗(yàn)談一點(diǎn)見解。
一 轉(zhuǎn)觀念――小實(shí)驗(yàn)并非可有可無
在現(xiàn)實(shí)教學(xué)中,部分教師對課堂演示實(shí)驗(yàn)的處理方式是用“動(dòng)口”代替了“動(dòng)手”,其原因一是嫌操作麻煩,認(rèn)為講解的效果會(huì)更好;二是想當(dāng)然的認(rèn)為有些現(xiàn)象,學(xué)生已經(jīng)很熟悉,沒有必要在課堂上演示,這種觀念影響了課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)。
由于教師的生活體驗(yàn)要比學(xué)生豐富得多,教師感到熟悉的事物或現(xiàn)象,學(xué)生未必熟悉,即便是學(xué)生在生活中見過的事物或現(xiàn)象,也可能缺乏仔細(xì)的觀察或思考。當(dāng)教師在教學(xué)中把這些看似熟悉的事物或現(xiàn)象在學(xué)生面前重現(xiàn)時(shí),必將產(chǎn)生多方面的積極效果。
如,在慣性現(xiàn)象的舉例中,要對乘客乘車遇到的“前俯后仰”現(xiàn)象進(jìn)行分析,若課前準(zhǔn)備圖1演示器材,模擬客車突然啟動(dòng)(或加速)和剎車(或減速)得情景,邊演示變分析,既降低了分析的難度,又使學(xué)生有了身臨其境的體驗(yàn)過程。
又如,教材中以“用手托起一個(gè)雞蛋的力大約為0.5牛”來加深對力的單位“牛頓”的感性認(rèn)識(shí),當(dāng)筆者在課堂上用手托起一個(gè)雞蛋時(shí)(圖2),學(xué)生明顯興奮起來,然后結(jié)合此演示說明一個(gè)雞蛋的質(zhì)量約為50克,既加深了對質(zhì)量單位的認(rèn)識(shí),又為后面重力與質(zhì)量關(guān)系的知識(shí)做了鋪墊。
再如,說明壓強(qiáng)與受力面積關(guān)系的圖釘實(shí)例,演示光沿直線傳播的“手影游戲”等,只要我們在教學(xué)中“不以實(shí)驗(yàn)小而不為”,一定可以起到活躍課堂氣氛,鞏固所學(xué)知識(shí)的目的。
二 勤動(dòng)手――挖掘身邊的實(shí)驗(yàn)資源
生活處處有物理, 利用身邊隨手可得的物品,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以拉近物理與生活的距離,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性,感受到科學(xué)和社會(huì)、日常生活的關(guān)系。
作為物理教師,在物理教學(xué)中要避免完全依賴于已有實(shí)驗(yàn)條件的“拿來主義”。要善于思考,充分挖掘身邊的物理實(shí)驗(yàn)資源, 多做一些簡單易行的替代性實(shí)驗(yàn)。
在《電生磁》這節(jié)內(nèi)容教學(xué)時(shí),以前總是習(xí)慣于用實(shí)驗(yàn)室里的螺線管向?qū)W生演示,在一次示范課教學(xué)中,筆者嘗試用粗導(dǎo)線自行繞制螺線管,通電后,磁性非常明顯,既讓學(xué)生掌握了螺線管的繞制方法,又增添了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感。
在分析“浮力產(chǎn)生原因”的知識(shí)時(shí),可將礦泉水瓶從中部剪開,用上部的漏斗和乒乓球做如下演示:先將球置于漏斗中,再往瓶內(nèi)倒?jié)M水,會(huì)看到球并沒有上浮,然后用手輕輕堵住下端瓶口,乒乓球馬上就浮起來了(圖3),該現(xiàn)象生動(dòng)說明了浮力產(chǎn)生的原因,也極大激發(fā)了學(xué)生的求知欲。
此外,教材中還設(shè)計(jì)了許多“想想做做”內(nèi)容,這部分內(nèi)容涉及的實(shí)驗(yàn)具有貼近生活、直觀明了的特點(diǎn),切不可因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室里沒有相應(yīng)的儀器,對此棄之不理。我們應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況、就地取材、創(chuàng)造條件地進(jìn)行演示或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而使學(xué)生有意識(shí)的將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中,解決實(shí)際問題,真正體現(xiàn)新課標(biāo)“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的理念。
三 善思考――對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行精選或改進(jìn)
說明同一個(gè)物理概念或規(guī)律的實(shí)驗(yàn)有很多,教學(xué)中應(yīng)當(dāng)選取典型或新奇的在課堂上演示,而不必將眾多的實(shí)驗(yàn)都呈現(xiàn)到學(xué)生面前,以致羅列了許多現(xiàn)象而忘卻了所要表達(dá)的主題,弄得學(xué)生眼花繚亂。對于教材安排的或教學(xué)中一些傳統(tǒng)的效果不明顯的實(shí)驗(yàn),我們要結(jié)合實(shí)際條件加以改進(jìn)或替換。
例如:為使學(xué)生建立大氣壓的概念,教學(xué)中常用的是“覆杯實(shí)驗(yàn)”(厚紙片頂住一杯水),該實(shí)驗(yàn)存在兩個(gè)不足之處:一是杯中水不滿或杯口與紙片接觸不緊密時(shí),實(shí)驗(yàn)容易失敗;二是學(xué)生容易產(chǎn)生紙片是被水“吸住”的誤解。筆者在教學(xué)中,用乒乓球代替紙片,用飲料瓶代替玻璃杯,不僅演示效果良好,且增加了實(shí)驗(yàn)的新奇性(圖4)。
“馬德堡半球”實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在的著名實(shí)驗(yàn),而在實(shí)際教學(xué)中,由于半球密閉性和抽氣效果的限制,該實(shí)驗(yàn)不僅費(fèi)時(shí)而且效果不理想,可以用橡皮吸盤模擬該實(shí)驗(yàn),然后再對相應(yīng)物理學(xué)史知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。
慣性現(xiàn)象教學(xué)中,教材中安排了擊打棋子的實(shí)驗(yàn),若用圖5所示的“雞蛋落杯”實(shí)驗(yàn)替換(迅速抽走光滑硬紙板,雞蛋落入水中),不僅取材和操作方便,更能增加學(xué)生在演示前的懸念。
四 重引導(dǎo)――啟發(fā)學(xué)生的積極思維
教學(xué)中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有明確的教學(xué)目的,同樣的實(shí)驗(yàn),由于教師在演示中引導(dǎo)的方式不同,教學(xué)效果也會(huì)截然不同。在演示過程中,為了避免學(xué)生只會(huì)“看熱鬧”,促使學(xué)生去“看門道”,教師在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的問題、或引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行猜想,讓學(xué)生帶著問題觀察、思考;在實(shí)驗(yàn)后要對現(xiàn)象或結(jié)果分析總結(jié),以便達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。
在學(xué)習(xí)“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”這節(jié)內(nèi)容時(shí),若直接用倒置的漏斗進(jìn)行演示,然后對乒乓球不下落的現(xiàn)象進(jìn)行分析,雖然得出了相應(yīng)的物理規(guī)律,卻沒有取得最佳的效果,筆者后來嘗試用下面流程演示分析,效果明顯改善。
總之,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生喜歡的一種學(xué)習(xí)方法,也應(yīng)當(dāng)成為教師擅長使用的一種教學(xué)方法。做好課堂演示實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,鞏固學(xué)生對物理知識(shí)的掌握,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析能力。離開了和生活緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn),必然導(dǎo)致課堂的枯燥和低效,物理課也就失去了她應(yīng)有的魅力。為此,如何做好課堂演示實(shí)驗(yàn),將是我們在教學(xué)中不斷研究完善的課題。
參考文獻(xiàn)
[1]《物理實(shí)驗(yàn)》 中國書籍出版社 張杰
[2]《中學(xué)物理教學(xué)方法》 高等教育出版社 許國梁