緒論:寫作既是個人情感的抒發(fā),也是對學(xué)術(shù)真理的探索,歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇演示實驗教學(xué)范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。
在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),實驗題的得分率很低。并不是題目出得難,即使是考書本上的實驗,效果也不好。雖然學(xué)校教學(xué)條件有限,但教學(xué)能做的實驗一定做給學(xué)生看,從不偷懶、圖簡單不做。難道是學(xué)生不喜歡實驗嗎?基于教材中90%的實驗為演示實驗,于是就學(xué)生對演示實驗的態(tài)度做了個小調(diào)查:你喜歡演示實驗嗎?為什么?有66名學(xué)生參與調(diào)查。其中回答喜歡的有48人,回答不喜歡的有18人。從調(diào)查結(jié)果看,多數(shù)學(xué)生是喜歡演示實驗的,為什么實驗題的得分率卻不高呢?
靜下心來分析學(xué)生喜歡的理由,才發(fā)現(xiàn)喜歡還是有不同的。在回答喜歡的學(xué)生中,有39名學(xué)生的理由是演示實驗?zāi)茉黾訉瘜W(xué)學(xué)習(xí)的興趣,能幫助記憶實驗結(jié)論,鞏固所學(xué)知識。在這些真喜歡的學(xué)生中,有5名學(xué)生說,更喜歡親自動手做實驗,這樣不僅可以鍛煉動手能力,更能親身體驗化學(xué)變化的奧妙;有9名學(xué)生的理由是覺得好玩,這樣的學(xué)生對于演示實驗只是抱著看熱鬧的心態(tài)去看,看完熱鬧就完了,不去動腦思考實驗要得到的結(jié)論是什么。
在不喜歡的理由中,有8名學(xué)生回答因為看不清楚現(xiàn)象;8名學(xué)生的理由是不能自己動手做實驗,不能親身體驗做實驗的樂趣;2名學(xué)生回答無聊,反正老師最后還得把結(jié)果告訴,不用看也能知道。
了解了學(xué)生對待演示實驗的態(tài)度后,開始在教學(xué)上進(jìn)行了一些改變,充分發(fā)揮演示實驗的功能。
一、設(shè)計好演示實驗前的問題情景,讓學(xué)生帶著問題去看實驗
就好像一本書或一部電影一樣,開始都要有一些懸念,把人的胃口吊起來,這樣才有看下去的興趣。做演示實驗也一樣。并不是所有的實驗都很好看,學(xué)生也不知道重點該看什么。這時,教師要在實驗前設(shè)計好一些問題,把學(xué)生的胃口吊起來,并能根據(jù)所給問題,知道該重點看什么。例如在做鐵絲燃燒實驗時,實驗前給出下列問題:①鐵絲為什么要做成螺旋狀?②末端為什么系上火柴桿?③瓶底為什么要放少量水或沙子?④燃燒時有沒有火焰,有沒有煙?燃燒后的物質(zhì)是什么樣的?⑤燃燒有沒有放熱呢?學(xué)生通過思考這些問題,就知道該重點看什么了,就能比較全面地說出鐵絲燃燒的現(xiàn)象,前三個問題也就會解答了。這樣做的結(jié)果,有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用,也提高了演示實驗的教學(xué)效果。
二、多邀請學(xué)生參與或獨(dú)立完成演示實驗
陶行知先生提倡在做中學(xué)。既然有學(xué)生想動手,那不妨讓學(xué)生參與到演示實驗的教學(xué)中來。簡單的實驗,學(xué)生能獨(dú)立完成的就由學(xué)生獨(dú)自完成,有難度的由老師來做,邀請學(xué)生來幫忙。當(dāng)然,完成一個演示實驗,需要的學(xué)生是有限的,那么,選擇什么樣的學(xué)生來參與實驗?zāi)兀课沂沁@樣選擇的:①實驗比較簡單的,選擇那些成績不太好的、有點粗心大意的學(xué)生來做;實驗較難的,選擇成績相對好些、平時比較認(rèn)真細(xì)心的學(xué)生來做。這樣實驗成功的可能性比較大,盡量讓學(xué)生能體會到成功的快樂,盡量減少失敗的產(chǎn)生;②對于性格外向的學(xué)生,雖然積極性很高,也不能每次都讓他參與,多留一些機(jī)會給那些性格內(nèi)向的學(xué)生,特別是一些女生,做完實驗后一定不要忘記說一說他(或她)的功勞,并且一定要說聲謝謝。多了幾次這樣的體驗后,膽小、內(nèi)向的學(xué)生也會變得積極、踴躍地參與演示實驗了。
三、改進(jìn)一些演示實驗,增加趣味性和目的性
實驗書上的有些實驗也是不嚴(yán)密的,例如教材中驗證二氧化碳與水反應(yīng)的實驗:把二氧化碳通入到滴有紫色石蕊試液的水中,結(jié)果石蕊變紅色,結(jié)論是水和二氧化碳生成了碳酸。有些學(xué)生就產(chǎn)生疑問:怎么就能證明不是二氧化碳使石蕊變紅了呢?為了消除學(xué)生的疑問和增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,我把實驗改成:先把干燥的藍(lán)色石蕊試紙放在制取二氧化碳的導(dǎo)管口,結(jié)果試紙不變紅色,證明二氧化碳不能使石蕊變色,接著把兩端各放一張濕潤的藍(lán)色石蕊試紙的T型玻璃管豎著接在導(dǎo)管口,很快就會發(fā)現(xiàn),下面的試紙變紅了。這樣學(xué)生就很容易理解是二氧化碳與水反應(yīng)生成的碳酸使試紙變紅的,同時還能證明二氧化碳的密度比空氣的密度大。這樣的實驗比書上的實驗有趣多了,學(xué)生非常喜歡。
四、鼓勵學(xué)生進(jìn)行“想象實驗”,預(yù)測實驗現(xiàn)象或結(jié)果
這所說的“想象實驗”是指在一定實驗基礎(chǔ)上通過“想象”完成的實驗。愛因斯坦創(chuàng)立“相對論”,許多實驗就是在想象中完成的。有些實驗,可以先讓學(xué)生大膽想象實驗的現(xiàn)象或結(jié)果,然后再做。例如,在演示二氧化碳滅火實驗前,先讓學(xué)生猜測蠟燭會怎樣,是上面的蠟燭先出現(xiàn)那種情況,還是下面的蠟燭先出現(xiàn)那種情況。還有些實驗在現(xiàn)有條件下沒法做,這時教師也可以通過組織學(xué)生進(jìn)行“想象實驗”來完成。例如,在講“原子的結(jié)構(gòu)”時,無法做α粒子轟擊金箔的實驗,教師就可讓學(xué)生根據(jù)書上的材料,在大腦中虛構(gòu)一個空間,想象實驗的情況,進(jìn)而想象出原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“想象實驗”,不僅有利于學(xué)生想象能力的提高,而且有利于學(xué)生直覺思維的發(fā)展。
五、利用多媒體來進(jìn)行演示實驗
物理演示實驗主要是教師用物理儀器和實物進(jìn)行的實驗演示,還包括教師在課堂上出示模型、實物,用投影教具進(jìn)行操作演示,放映物理錄像片、電影片、幻燈片等聲像教學(xué)片以及利用信息技術(shù)進(jìn)行模擬的演示,新一輪物理課程與教學(xué)改革要求重構(gòu)新型的物理演示實驗教學(xué)理念,演示實驗教學(xué)的目的開始從知識本位和訓(xùn)練技能本位轉(zhuǎn)變到以學(xué)生發(fā)展為本:演示方式從驗證性實驗為主轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾曁骄啃詫嶒灒谎菔緦嶒灲虒W(xué)過程從老師中心轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)生主體,因此在課程標(biāo)準(zhǔn)理念下的物理演示實驗的設(shè)計就要更加科學(xué)、更加精細(xì)。
一、注重演示實驗導(dǎo)入的情景化
物理演示實驗是物理課堂教學(xué)課堂的一部分,在不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程中,演示實驗所起得不同的,有的演示實驗是用于創(chuàng)設(shè)問題情景,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;有的是演示實驗是用于提供感性認(rèn)識,引起學(xué)生思考;有的是幫助學(xué)生形成概念,發(fā)現(xiàn)規(guī)律;有的是用于深化和鞏固物理知識;等等,但所有的演示實驗的導(dǎo)入應(yīng)該納入教學(xué)設(shè)計的范疇,在生活化、理論經(jīng)的背景中引入演示實驗,學(xué)生會備感親切,從而形成對科學(xué)美的一種向往追求,當(dāng)學(xué)生全神貫注于觀察實驗時,他們會感知許多書本上學(xué)不到的東西,采用情景化的教學(xué)方式也符合從生活走向物理的新課程理念。
案例1“大氣壓強(qiáng)”一節(jié)的教學(xué)中,為了讓學(xué)生提供大氣壓存在的感性認(rèn)識,教學(xué)中設(shè)計了“一張紙托起一杯水”在展示實驗儀器的步驟中先提供一個學(xué)生熟悉的情景引入演示實驗,拿著一個教師事先準(zhǔn)備用紙板蓋好的空杯。反它們倒立,可以看到紙板在重力的作用下從杯中掉在地面上,在學(xué)生觀察到常見生活現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,再開始進(jìn)入演示實驗主體,在杯子中注滿水,將紙板蓋在杯子上,然后提問:如果把它們倒置,紙板和杯中的水會掉在地上嗎?絕大多數(shù)同學(xué)會認(rèn)為水和小紙板因受重力而掉在地面上,通過實驗,學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)紙板和水沒有掉下,穩(wěn)穩(wěn)地托起了杯中的水,大多學(xué)生感到迷惑不解,教師及時引導(dǎo)學(xué)生分析,是什么原因使紙板能穩(wěn)穩(wěn)托起杯中的水呢?是大氣壓……通過情景化的演示實驗導(dǎo)入的設(shè)計,啟發(fā)了學(xué)生的好奇心理,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也獲得了很好的教學(xué)效果。
二、適時采用問題串處理演示實驗過程中的過渡問題
問題式的教學(xué)的特點是以問題的設(shè)計和解決為主要形式,層層推進(jìn),環(huán)環(huán)緊扣,由淺入深,由易到驗證,由表及里,由此到彼,循序漸進(jìn)地突破教學(xué)的重點和難點,形成波浪式、遞進(jìn)式的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)。
在較為復(fù)雜的演示實驗中,往往包括好幾個緊密相關(guān)的物理事實,盡管所有的演示實驗設(shè)計,必須目標(biāo)明確,切合課題,裝置簡單,現(xiàn)象明顯,但學(xué)生在觀察實驗時,由于受個人經(jīng)驗,興趣的影響,注意力會集中在不同的方面,因此,設(shè)計演示實驗的過渡時,最關(guān)鍵的是要合理分解演示實驗的各個環(huán)節(jié),精心設(shè)計問題,用問題設(shè)計的方式反演示實驗的過渡轉(zhuǎn)換成問題分析與解決過程的遞進(jìn),突出演示實驗的關(guān)鍵部分,讓學(xué)生在經(jīng)歷一個個問題解決的過程,最終達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。
三、采用探究的教學(xué)模式進(jìn)行物理演示實驗的教學(xué)
1.有利新知識的掌握
科學(xué)研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運(yùn)用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。因此,通過演示實驗講授生物學(xué)知識,能增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,使學(xué)生對新知識形成清晰的表象,用較少的時間獲得更多的知識,從而加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。
2.便于調(diào)動學(xué)生的積極性
演示實驗教學(xué)通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學(xué)生在良好的情緒狀態(tài)中學(xué)習(xí),很容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在良好的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。
3.有助于學(xué)生掌握生物學(xué)技能和科學(xué)實驗方法
在進(jìn)行演示實驗教學(xué)中,教師要根據(jù)教學(xué)要求向?qū)W生介紹有關(guān)演示實驗的設(shè)計方法、注意事項、實驗設(shè)備的準(zhǔn)備、實驗儀器的使用等知識內(nèi)容,并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析和說明。通過演示實驗教學(xué),學(xué)生可以初步了解和掌握生物學(xué)科學(xué)實驗的基本思路、基本技能和基本方法。
4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力
在生物學(xué)教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察力和注意力,以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在演示實驗教學(xué)中,教師通過引導(dǎo)學(xué)生有目的地進(jìn)行觀察,可減少學(xué)生觀察的盲目性,便于其抓住要觀察的重點,從而形成敏銳的觀察能力。在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察時,教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生在獲得感性知識的基礎(chǔ)上綜合歸納,逐步形成理性認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力。
二、演示實驗時應(yīng)注意的問題
由于演示實驗在教學(xué)中具有重要的作用,因此,教師在進(jìn)行演示實驗教學(xué)時應(yīng)注意實驗操作的規(guī)范性、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和實驗的全局性。精心準(zhǔn)備每一個演示實驗,不可忽視每一個細(xì)節(jié),力爭做到實驗準(zhǔn)確無誤,授以學(xué)生科學(xué)的知識和實驗技能。
1.明確演示目的,精心選擇實驗材料。
演示實驗是課堂教學(xué)有機(jī)整體的一部分,要以突出教學(xué)重點和解決教學(xué)難點為目標(biāo)。教師進(jìn)行演示實驗時要精心選擇演示實驗的內(nèi)容,使實驗有助于講清重點、突破難點。比如有關(guān)光合作用內(nèi)容教學(xué)的演示就相當(dāng)多,有的演示實驗用于說明光合作用過程中有二氧化碳的參與,有的演示實驗用于說明光合作用過程中氧氣的產(chǎn)生,有的演示實驗是用來說明合作用過程是需要光的,還有的實驗用來說明光合作用只吸引一定波長的光。在生物材料選擇上,有的使用一片葉子,有的使用植物提取液,有的使用水生植物,還有的使用陸生植物。可用于光合作用演示實驗的生物材料種類千差萬別。教師要善于根據(jù)教學(xué)的實際要求,對材料進(jìn)行合理的選擇。
2.科學(xué)設(shè)計演示過程,確保實驗的準(zhǔn)確性。
演示實驗設(shè)計要準(zhǔn)確無誤,操作步驟要合理,時間安排要得當(dāng)。為確保實驗效果良好,應(yīng)嚴(yán)密控制實驗條件,并可通過設(shè)置對照組等方法來增加演示實驗的說服力。在設(shè)計實驗時,要注意不斷地改進(jìn)實驗儀器、實驗材料和實驗方法,使實驗便于操作,演示效果更加有效明顯。實驗前教師對演示實驗過程中可能出現(xiàn)的問題要進(jìn)行充分估計,對可能影響演示實驗結(jié)果的各種因素要進(jìn)行分析,采取相應(yīng)的措施減少各種因素對演示實驗結(jié)果可能產(chǎn)生的不利影響。在演示實驗過程中,教師必須注意嚴(yán)格按實驗操作步驟規(guī)范正確地操作,使整個演示真實可信,確保演示實驗的成功,對于在演示操作過程中出現(xiàn)的意外情況一定要科學(xué)對待,認(rèn)真分析其原因,以培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。
中圖分類號:G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-3561(2016)34-0079-01
演示實驗是化學(xué)實驗教學(xué)活動的重要組成形式,它在形成概念、深化認(rèn)識、培養(yǎng)興趣、啟發(fā)思維、提升觀察力等多方面都具有不可忽視的作用。可以說,演示實驗教學(xué)的質(zhì)量在某一方面直接決定整個化學(xué)課的質(zhì)量。近年來演示實驗受到重視,而對演示實驗的重視從近年來的中考題也可以看出。中考涉及的演示實驗題雖然大多來源于課本,但都會進(jìn)行一些拓展和深化,也就是說對演示實驗提出更高的要求。因此,作為化學(xué)教師,既要不斷扎實演示實驗基礎(chǔ)知識和技能,更要不斷優(yōu)化和深化實驗教學(xué),以提升學(xué)生的綜合實驗素養(yǎng),應(yīng)對更高的要求。
一、遵循準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮饕?guī)范
實驗活動是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)活動,操作的規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)是保證實驗效果的第一要素。演示實驗本身是一種示范性的實驗活動,教師在實驗操作中的一舉一動都會受到學(xué)生的密切關(guān)注,稍有差錯,就可能帶來明顯的不良影響。例如,有的教師在做實驗的時候圖省事,直接用手去取砝碼,甚至有些教師的不規(guī)范操作可能會演變成安全隱患。例如,有的教師在給試管中的液體加熱的時候,將試管口對準(zhǔn)自己或者學(xué)生,這樣的不規(guī)范操作不但可能導(dǎo)致實驗失敗,甚至可能釀成安全事故。因此,作為演示實驗的操作者,教師的每一個舉動都要務(wù)必做到規(guī)范科學(xué),在實驗活動的每個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格要求自己。例如,在取用試管夾、滴管等儀器的時候,要遵循先內(nèi)后外、先左后右、先上后下的順序,對于一些危險性很強(qiáng)的實驗,如稀釋濃硫酸等,一定要在實驗前再三叮囑,嚴(yán)格操作紀(jì)律,這樣才能保證實驗順利安全地完成。另外,在化學(xué)實驗中,常常會產(chǎn)生一些危害性氣體。一些教師在進(jìn)行演示操作的時候,常常忘記在實驗前檢查裝置的氣密性。有些教師在進(jìn)課堂以前已經(jīng)檢查過,但因為沒有當(dāng)著學(xué)生的面進(jìn)行示范,很多學(xué)生就會有樣學(xué)樣,在進(jìn)行操作的時候忽略掉這一步。由此可見,教師的示范嚴(yán)謹(jǐn)對保證演示實驗的成功十分關(guān)鍵。
二、科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗
演示實驗教學(xué)中,教師往往是實驗活動的操作者,而學(xué)生在活動過程中最主要的任務(wù)就是觀察。因此,學(xué)生的觀察能力如何會直接影響演示實驗的教學(xué)效果。作為教師,要科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生的觀察行為,指導(dǎo)學(xué)生順利地完成觀察任務(wù)。為了保證觀察效果,教師首先要保證實驗活動的可觀性。在擺放實驗儀器的時候,要盡量放在所有學(xué)生都能看得清的位置,并且選用的儀器規(guī)格要盡可能大。如果觀察效果不理想,教師也可以利用一些輔助工具,如白紙或黑紙進(jìn)行襯托,或者使用投影儀對實驗現(xiàn)象進(jìn)行放大處理,來增加實驗活動的可觀性。除了要讓學(xué)生能夠看得清,還要重視觀察力的培養(yǎng)。觀察不同于觀看活動,它是一種有著強(qiáng)烈目的性和方法性的行為,如果沒有方法指導(dǎo),即使現(xiàn)象再明顯,學(xué)生可能也無法通過觀察獲取有效的信息。因此,在實施觀察活動之前,教師要明確地提示學(xué)生觀察的目的是什么,哪些現(xiàn)象和環(huán)節(jié)需要重點觀察。例如,將金屬鈉放入含有酚酞試液的蒸餾水中,如果教師沒有事先明確觀察目的,學(xué)生會被反應(yīng)過程中的聲音和亮點所吸引,而沒能觀察到反映實驗本質(zhì)的重要現(xiàn)象。因此,教師必須要對學(xué)生的觀察活動進(jìn)行指導(dǎo),也可以通過設(shè)置一些觀察問題,讓學(xué)生在觀察結(jié)束后進(jìn)行回答,促使學(xué)生的觀察行為更具有針對性。
三、積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗研究
在實驗教學(xué)中,有一個常見的問題不得不引起教師重視,那就是很多學(xué)生單純地將演示實驗視為一種動手操作活動,在實驗過程中無法將思維活動融入到實驗操作中來。這樣的實驗教學(xué)無法引起學(xué)生的思維行為,學(xué)生透過教師的演示僅僅掌握的是操作方式和步驟,無法起到演示實驗應(yīng)當(dāng)有的教學(xué)功能。因此,將演示實驗同實驗研究結(jié)合起來,促進(jìn)學(xué)生的思維活動是保證演示實驗教學(xué)效果的根本舉措。例如,在做用鐵絲與硫酸銅溶液進(jìn)行置換反應(yīng)的實驗時,將鐵絲放入硫酸銅溶液后,發(fā)現(xiàn)鐵絲的表面變成了紅色或者黑色。這個時候,就是引導(dǎo)學(xué)生積極思考的有利時機(jī)。教師可以鼓勵學(xué)生大膽探究造成這個現(xiàn)象的原因。經(jīng)過思考,學(xué)生得出鐵絲含碳量過多、鐵絲表面有一層鋅、硫酸銅溶液濃度過大等結(jié)論。為了驗證這些可能性,教師再一次進(jìn)行實驗驗證,通過實驗進(jìn)一步說明造成這些現(xiàn)象的原因。教師引導(dǎo)學(xué)生對實驗過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入探究,使得實驗活動的探究面得到了拓展,探究層次也得到了加深。這樣,學(xué)生獲得的不僅是實驗操作方法,同時探究能力、歸納能力、創(chuàng)新能力等也得到有效提升。由此可見,引導(dǎo)學(xué)生積極研究實驗,是保證演示實驗教學(xué)效果的必要條件。
四、結(jié)束語
總之,演示實驗作為化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和教學(xué)手段,它能否實現(xiàn)既有的功能與價值,能否促進(jìn)學(xué)生多方面能力的提高,取決于實驗教學(xué)活動是否科學(xué)有效。作為化學(xué)教師,要把握好演示實驗教學(xué)的技巧和方法,嚴(yán)格遵循演示實驗教學(xué)的開展原則,努力提高化學(xué)課堂演示實驗教學(xué)的有效性。
實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),演示實驗在物理課堂教學(xué)中有著極其重要的地位。現(xiàn)行新課標(biāo)把培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新精神作為物理教學(xué)的一個重要目標(biāo)。要實現(xiàn)此教學(xué)目標(biāo),必須保質(zhì)保量地做好每一個實驗。從演示實驗數(shù)量之多,在教材中分布之廣,足以發(fā)現(xiàn)演示實驗在整個物理課堂教學(xué)中地位的重要性。演示實驗是配合教學(xué)內(nèi)容,由教師操作表演示范的實驗。它是深受學(xué)生歡迎的重要教學(xué)形式,也是學(xué)生能做好后續(xù)相關(guān)分組實驗,順利進(jìn)行科學(xué)探究的典范。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把似乎很陌生的物理現(xiàn)象近距離地真切展示在學(xué)生眼前。引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考,適當(dāng)輔以講授就易讓學(xué)生認(rèn)識物理新概念和規(guī)律,高效達(dá)成物理課堂教學(xué)目標(biāo)。
要想演示實驗真正達(dá)到理想目的,必須增強(qiáng)實驗的能見度和可信度,必須從實驗的器材選擇、方法設(shè)計、過程把握等都充分考慮能見度和可信度,否則演示實驗可能會流于形式,演而不示,無益于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。現(xiàn)就如何做好物理課堂演示實驗提一點看法,以求探討。
一、明確目的,有針對性地選擇器材和方法
新課導(dǎo)入演示實驗,要以趣味性為重,創(chuàng)造出真實生動的情境,激發(fā)學(xué)生興趣,迅速使學(xué)生思維活躍起來,形成迫切的求知欲望;演示應(yīng)按不同教學(xué)目的去選擇器材和方法,并科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考,以讓學(xué)生較快認(rèn)識和理解物理概念或規(guī)律。如:在“牛頓第一定律”教學(xué)中,可選的具體實驗及相應(yīng)器材比較多,小車、斜面、棉布、毛巾等均有身邊物品可替代,教師要因地制宜地選好器材和實驗方案,只要能演示出運(yùn)動的本質(zhì)特征就是成功的。在實驗本質(zhì)不變的前提下,若用學(xué)生喜聞樂見的物品來完成,演示還會達(dá)到更佳效果。
二、準(zhǔn)備充分,確保師生及重要儀器的安全
安全重于泰山,細(xì)節(jié)決定成敗,演示實驗也如此。有些物理演示實驗,必須先充分準(zhǔn)備,反復(fù)預(yù)演,發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)可能存在安全隱患的每個細(xì)節(jié),確保安全后才能給學(xué)生當(dāng)眾演示。如:“空氣被壓縮內(nèi)能增大”演示中,硝化棉用量和壓縮力度的控制;“觀察保險絲的作用”演示中,保險絲規(guī)格的選取及通電時間的控制等,務(wù)必在課前多準(zhǔn)備,最少有幾次預(yù)演,成功且安全后再帶入課堂演示。當(dāng)然,準(zhǔn)備充分也不一定能完全避免安全問題,還應(yīng)有必要的應(yīng)急方案,實驗中萬一還出問題,才能鎮(zhèn)定地妥善處置,確保師生及重要儀器的安全。
三、充分兼顧能見度和可信度
成功的演示實驗,務(wù)必直觀、真實、突出重點觀察部分。教師設(shè)計實驗要盡一切辦法提高能見度和可信度,做到實驗現(xiàn)象明顯、駐留時間恰當(dāng)、觀察重點突出,盡可能讓更多學(xué)生看得清晰,認(rèn)同實驗是真實可信的并留下深刻的印象。
為提高能見度和可信度,儀器尺寸要大一些,必要時教師要自制放大教具,足以讓教室內(nèi)最遠(yuǎn)的學(xué)生也能看清;演示臺高度和儀器擺放位置要適當(dāng),盡量讓不同位置角度的學(xué)生都能看清;精心設(shè)計方法,準(zhǔn)確把握過程,適度調(diào)節(jié)過快或過慢的物理現(xiàn)象及其變化過程,對稍縱即逝又無法調(diào)節(jié)的實驗,要重復(fù)操作幾遍,讓學(xué)生看得真切實在;善于優(yōu)化組合和精簡不必要的器材,排除因儀器過多、過程復(fù)雜而讓重點觀察現(xiàn)象受其他無關(guān)因素的干
擾;進(jìn)行易受環(huán)境影響的實驗時,還要充分回避天氣、門窗、燈光、窗簾、背景色等的負(fù)面影響,避免實驗效果與預(yù)期出現(xiàn)明顯差別,影響實驗的可信度。要是實驗?zāi)芤姸群涂尚哦群艿停瑢W(xué)生就搞不清實驗要演示的是什么規(guī)律、原理,即使教師又做了必要的講解,學(xué)生也只能半信半疑,甚至產(chǎn)生被老師忽悠之感,可能還會影響到后續(xù)的教學(xué)效果。一些為建立、鞏固物理概念的定性演示,沒有必要選擇精密復(fù)雜的實驗裝置。如:在“變阻器”一節(jié)教學(xué)中,借用電阻定律演示器上的細(xì)鐵絲,通過改變細(xì)鐵絲串聯(lián)在電路中的長度去改變小燈泡亮度,以此讓學(xué)生認(rèn)識滑動變阻器的原理,比直接用一個滑動變阻器來做實驗更能突出物理原理。
四、演示和講解合理配合,不要讓學(xué)生光看熱鬧
中圖分類號:G633 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-2851(2012)-06-0151-01
物理學(xué)是以實驗為本的科學(xué)。物理教學(xué)中實驗教學(xué)顯得尤為重要。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理,從物理走向社會”,從而,課堂演示實驗成為物理教學(xué)的重要組成部分,它不僅是“建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié)”,也是培養(yǎng)學(xué)生“創(chuàng)新意識,獨(dú)立思考,勇于有根據(jù)地懷疑,養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神”的必要途徑。
要貫徹新課改教學(xué)理念,農(nóng)村中學(xué)的物理實驗教學(xué)主客觀兩方面都存在不小的困難。客觀上,農(nóng)村實驗條件相對落后,實驗室設(shè)施不齊,實驗器材老化與教材不相匹配甚至短缺。主觀上,升學(xué)的壓力下,多數(shù)課堂為趕時間,以口頭講解代替了實驗,“封閉灌輸”地教學(xué)模式?jīng)]有得到根本的改變。這無疑剝奪了學(xué)生發(fā)展的自由,扼殺了學(xué)生的求知欲望,阻礙了學(xué)生素質(zhì)的全面提高。我們應(yīng)該克服客觀上困難,更要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,還物理教學(xué)以本色!
一、充分認(rèn)識演示實驗在物理教學(xué)中的作用
托爾斯泰說過“成功的教學(xué),所需的不是強(qiáng)制,而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。”農(nóng)村學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱一些,普遍感到物理“難學(xué)”,這其中有很大一部分原因是沒有激起他們的學(xué)習(xí)興趣,越不想學(xué)越難;越難越不想學(xué),從而形成一個惡性循環(huán)。而演示實驗是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣最有效的途徑。
根據(jù)初中生青少年時期的心理和生理特點,他們有著強(qiáng)烈的求知欲望,對各種新鮮事物好學(xué)、好問、富于幻想。當(dāng)他們看到鮮明、生動的物理現(xiàn)象,先是被吸引然后就是渴望了解現(xiàn)象背后的原因。如學(xué)習(xí)“大氣壓”的概念,有經(jīng)驗的教師曾創(chuàng)設(shè)過這樣一個情境:先將一個剝?nèi)ネ鈿さ氖祀u蛋,置于比蛋稍小的玻璃瓶口上,雞蛋停在瓶口上不動,接著拿去雞蛋,將酒精棉花點燃后投入瓶內(nèi),燃燒片刻,再將那只蛋置于瓶口上,他們驚疑地看到雞蛋慢慢被瓶子“吞入”,最后落在瓶中,面對這種意想不到的現(xiàn)象,他們也引起了濃厚的興趣,自然想知道這是為什么。
有些物理概念和規(guī)律,學(xué)生在生活中很少感知,如:電和磁。只有通過實驗演示,學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)、理解電生磁、磁生電、磁場對電流有作用等物理現(xiàn)象。如果沒有實驗,學(xué)生就難以想象、理解電和磁之間的這種本質(zhì)聯(lián)系。
從記憶角度分析,結(jié)合實驗講解的物理規(guī)律遠(yuǎn)比單純的語言講解留下的印象深刻、久遠(yuǎn)。科學(xué)研究表明:語言信息和形象信息在頭腦里的比例是1:1000,即頭腦儲存語言信息的能力。
由此可見,演示實驗在物理教學(xué)中起著不可替代的作用。
二、讓學(xué)生參與到演示實驗教學(xué)中來
農(nóng)村學(xué)生接觸到的現(xiàn)代技術(shù)性東西比較少,讓他們參與到實驗中來能大大激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情,尤其是那些沒有實驗室學(xué)生不能親手做實驗的地方,對他們來說更是極大的鼓舞。
多數(shù)物理課堂教學(xué)中,演示實驗一般是教師演示,學(xué)生看。但是很多實驗由于種種原因,學(xué)生沒能真正看清。這在不同程度上限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展,也影響了學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高。因此,在演示實驗中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié),甚至在實驗操作上讓學(xué)生積極參與,讓學(xué)生充分了解實驗的內(nèi)容,多次重復(fù),加深印象,鞏固記憶。例如:在《凸透鏡成像的規(guī)律》一節(jié)的教學(xué)中,變原來的課堂演示實驗為邊做邊講實驗,每四位學(xué)生發(fā)一套實驗器材,實驗中讓學(xué)生自己動手,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察蠟燭在不同位置所成像的大小、位置、及像的特點,然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律。可見,演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與,不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機(jī)會,又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng),加深理解和掌握物理概念和規(guī)律,同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。
三、重視自制教具和小型實驗的開發(fā),變驗證性實驗為探索性實驗
實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),是檢驗物理理論的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)行的物理教學(xué)大綱將提高學(xué)生的能力和素質(zhì)擺到了非常重要的位置。在學(xué)生建立完整的物理概念和導(dǎo)出正確物理規(guī)律的課堂教學(xué)中,實驗是最活躍最具生命力的部分。演示實驗是配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演示范的實驗。是深受學(xué)生歡迎的實驗形式,是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特方法,也是學(xué)生做實驗進(jìn)行科學(xué)探究的典范。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前。引導(dǎo)學(xué)生觀察,并進(jìn)行思考,配合講授使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律,達(dá)到“事半功倍”的效果。
實驗的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計、演示過程等對學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)方法有重要意義。要使演示實驗真正達(dá)到演示目的,必須做到以下幾點:
1、明確目的,具有針對性
物理教學(xué)中,演示實驗是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實驗具有生動、直觀、新奇的特點,容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實驗的趣味性、奇異性、多變性,就能創(chuàng)造出生動的情景,使學(xué)生思維活躍。演示實驗是用來配合教學(xué)的,應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求,選擇實驗,合理地進(jìn)行實驗,以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。
演示實驗一定要明確目的,達(dá)到實驗要求。演示實驗的最終目的是為教學(xué)服務(wù)的,為的是在實驗中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,理解規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生能力,從而掌握規(guī)律。為實驗而實驗,沒有目的性,沒有針對性,只會使學(xué)生浮于實驗過程與表面現(xiàn)象,不知道老師為什么做實驗,不知道實驗演示了什么規(guī)律,更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律了。對老師而言,這樣的實驗是“吃力不討好”的事。
2、明顯直觀,注重實驗真實性
首先,物理過程的變化要顯著。
儀器擺放的位置適當(dāng),被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會影響觀察的效果。
其次,儀器簡單,過程明了。
第三,多種感官并用。
3、準(zhǔn)備充分,安全可靠
課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的,如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯,不僅會耽誤時間,而且會引起對所得結(jié)論的懷疑。課前教師必須作好準(zhǔn)備,在實驗室必須先試驗一次,在課堂上的演示實驗必須確保成功。
成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實驗原理,它是設(shè)計和改進(jìn)實驗的依據(jù)。只有掌握了原理,才能準(zhǔn)確的抓住關(guān)鍵,成功的進(jìn)行演示。其次,要注意環(huán)境條件。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系。
課前做好充分的準(zhǔn)備,可以提高演示的成功率和效率,但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦?一是要鎮(zhèn)定,切忌手忙腳亂,應(yīng)認(rèn)真思考和分析,盡可能及時找出原因,迅速排除故障;二是要實事求是,實驗失敗不可簡單地用“儀器不行”或“實驗教師未準(zhǔn)備好”來搪塞過去,更不能編造數(shù)據(jù),欺騙學(xué)生。應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生一起,共同尋找實驗失敗的原因。這種負(fù)責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度,必將培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)作風(fēng),對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。
4、引導(dǎo)學(xué)生,發(fā)展想象力
演示實驗?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料,變抽象為形象。但它的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維,使學(xué)生更好地認(rèn)識客觀規(guī)律,發(fā)展能力,培養(yǎng)興趣。因此,在設(shè)計和編制演示程序時,必須在啟發(fā)性上下功夫,給學(xué)生更多思考的時間與空間,發(fā)揮學(xué)生的主動性。充分展示學(xué)生才是學(xué)習(xí)的主人。
演示中的啟發(fā)性,首先在于以趣激疑。當(dāng)生動的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時,認(rèn)知的矛盾將上升為思維的動力。
中學(xué)物理演示實驗是中學(xué)物理實驗教學(xué)的前提和基礎(chǔ)。演示實驗可以把抽象的、難以理解的概念和規(guī)律形象地展現(xiàn)在學(xué)生面前,便于學(xué)生建立和理解這些概念和規(guī)律,從而提高課堂教學(xué)效率。通過演示實驗,可以激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生的積極思維活動,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,便于學(xué)生通過多種形式掌握所學(xué)知識。
一、物理實驗課教學(xué)的具體做法
(一)借助電教設(shè)備,凸顯實驗現(xiàn)象
利用多媒體教學(xué)手段對一些用實物儀器做不了或?qū)嵨镅菔粳F(xiàn)象不明顯的實驗,通過動畫合成直接投影到大屏幕上,以增強(qiáng)實驗的直觀性。如原子運(yùn)動,學(xué)生很難想象,單憑直觀感覺,是很難得出結(jié)論的,但借助多媒體教學(xué),將運(yùn)動過程形象地模擬出來,既可增強(qiáng)學(xué)生對內(nèi)容的理解,也擴(kuò)大了學(xué)生的想象空間,提高了學(xué)生的想象能力和創(chuàng)新能力。利用多媒體手段能將微觀問題宏觀化,抽象問題形象化,復(fù)雜問題簡單化,把問題化難為易,化具體為直觀,凸顯實驗教學(xué)效果。
(二)取材學(xué)習(xí)用品,強(qiáng)化實驗效果
美國心理學(xué)家布魯納說過“學(xué)習(xí)的最好動力是對材料的興趣”。對初中生而言,由于天性好動,他們一般對實驗操作抱有濃厚的興趣,都希望通過一些實驗操作,發(fā)現(xiàn)和掌握知識,所以教師在教學(xué)中要利用這一特點,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手實踐的機(jī)會,讓學(xué)生在動手操作中去觀察、去探究、去發(fā)現(xiàn)。事實上新教材設(shè)計的許多實驗對器材的要求并不高,絕大部分器材從日常生活中就可找到,只要我們善于將物理與生活聯(lián)系起來,實驗器材便俯首可拾。如,塑料圓珠筆可做摩擦起電實驗;鋼筆可做大氣壓實驗;鉛筆和小刀可做壓強(qiáng)實驗等,這樣用身邊的器材做實驗,既可培養(yǎng)學(xué)生興趣,又可解決實驗器材短缺的問題。
(三)修舊利廢,輔助實驗教學(xué)
“物理即世界,世界即物理”, 組成世界的事物對物理學(xué)科而言,都蘊(yùn)含著一定的物理意義。只要教師獨(dú)具慧眼,善于發(fā)現(xiàn),也一定會從一些生活中扔棄的廢舊用品里,找到一些適合做某種物理實驗的材料,達(dá)到“變廢為寶,物盡其用”的效果。例如,一根舊筷子或一把廢湯匙插人水中可做光的折射實驗;廢舊牙膏皮可做浮沉實驗;梳子和鋼鋸條可做聲音特征的實驗;廢舊收音機(jī)、電視機(jī)、電吹風(fēng)、電話零件、飲料瓶等都可做許許多多實驗。這些材料不但可以幫助教師做好演示實驗,還可以輔助學(xué)生開展分組實驗。
(四)創(chuàng)意性制作,驗證物理學(xué)命題
在教學(xué)中,教師要盡可能開發(fā)實驗資源,自己制作教具,并鼓勵學(xué)生自制教具,用自制的實驗器材做實驗,不管是分組實驗,還是演示實驗,只要學(xué)生找到了實驗器材,就要鼓勵學(xué)生自己動手做實驗。如讓學(xué)生用自制彈簧秤測重力;用自制的天平和量筒測量物質(zhì)的密度;用三合板、毛巾、鋼球探究牛頓第一定律;用自制的杠桿探究杠桿的平衡條件;用鉛筆做滑動變阻器實驗等。這樣,學(xué)生不僅體會到創(chuàng)造的價值和成功的喜悅,而且還滿足了學(xué)生動手操作的欲望,培養(yǎng)了學(xué)生探究精神和創(chuàng)新能力。
(五)反叛思維定勢,引發(fā)探究欲望
人類生活中往往存在一些看似“合理”的狀態(tài),常以“不合理”的形態(tài)存在,如果只停留在問題的表面,不作深人的思考,只憑一些“想當(dāng)然”的推斷,常會產(chǎn)生一些虛假的物理“命題”和“判斷”,這些推斷往往和物理事實大相徑庭,實驗教學(xué)中巧用這些資源,對原有的“虛假命題”進(jìn)行“實驗驗證”和“思維定勢”上的反叛,會誘發(fā)學(xué)生探究的激情,引發(fā)求知欲望。例如,在教授《液體壓強(qiáng)與流速關(guān)系》一節(jié)時,教師演示了把一個乒乓球放在一個倒扣的漏斗中,通過漏斗用力吹下面的乒乓球,乒乓球不僅不會落下,而且被吹貼在漏斗中,學(xué)生感到不可思議,從而激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。除此之外,冷水“燒”開水、會跳舞的紙屑、紙片托水等實驗,也都是這方面的很好例證。
二、做好中學(xué)物理演示實驗的幾點體會
(一)演示實驗需要精心準(zhǔn)備
物理演示實驗是物理課堂教學(xué)的重要組成部分,準(zhǔn)備演示實驗也是備課的內(nèi)容之一教師應(yīng)親自動手準(zhǔn)備與實驗有關(guān)的儀器材料,反復(fù)操作到熟練程度,對在實驗中可能出現(xiàn)的故障做到心中有數(shù)并能及時排除,保證實驗的可靠性、準(zhǔn)確性。物理教師不同于其它學(xué)科教師,平時就應(yīng)養(yǎng)成愛動手、動腦、探索、研究的習(xí)慣,應(yīng)該具備一定的操作、維修、設(shè)計能力。物理教師應(yīng)該成為既懂理論又會實踐的復(fù)合型人才。
(二)演示實驗動作要規(guī)范
教師在做演示實驗時,本身的規(guī)范操作過程,不僅是實驗成功的前提,而且對學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實的良好實驗習(xí)慣起著潛移默化的作用。如在使用托盤天平時,取用砝碼,移動游碼,必須用鑷子而不能用手。點燃酒精燈后,火柴不能隨手扔在地上,應(yīng)放在廢物杯中。電路的連接應(yīng)先接線路后接電源,拆卸時,先斷電源,后拆線路等等。
(三)演示實驗要與學(xué)生互動
演示實驗不能先由教師做給學(xué)生看,再講給學(xué)生聽,把學(xué)生當(dāng)作被動接收的“倉庫”。要讓學(xué)生積極參與,在親身觀察體驗和操作中,加深理解物理現(xiàn)象和規(guī)律,并學(xué)習(xí)一些實驗操作方法,為自己實驗?zāi)ɑA(chǔ)。如進(jìn)行馬德堡半球演示,先讓兩個“大力士”上來拉,不能將兩個半球拉開,打開活塞,讓空氣進(jìn)人半球中,再讓兩個力氣最小的學(xué)生來拉,卻很輕松地將兩個半球分開了。兩相對比,說明大氣壓強(qiáng)不僅存在,而且還不小,學(xué)生印象深刻還有的演示實驗,教師可以提前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些簡單、現(xiàn)成的材料,拿到課堂,共同完成,效果更佳。
(四)演示實驗不能用演示實驗?zāi)P痛?/p>
2.強(qiáng)化知識實效,培養(yǎng)綜合能力。知識是能力基礎(chǔ),但掌握了書本知識并不意味著就有了與之相應(yīng)的能力,由于所學(xué)知識不能迅速見諸于實際,學(xué)生往往感到所學(xué)乃紙上談兵,無多大實用價值,抑制了本應(yīng)由之產(chǎn)生的激情和學(xué)習(xí)動力,也就難以獲得令人滿意的教學(xué)效果,但實驗卻在有限條件下較好地解決了這一難點,現(xiàn)象是活生生的可以感受接觸,這在一定程度上體現(xiàn)了化學(xué)的現(xiàn)實存在意義,讓學(xué)生感受到化學(xué)與生活是如此貼近,每個人都可以參與其中,體現(xiàn)了“寓教于樂”的教育理念。
一、實驗內(nèi)容適當(dāng)改進(jìn)增刪,提高教學(xué)質(zhì)量
在我國的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中,實驗所占比例偏小,我國實驗大約占總課時的20%,而“歐美國家往往占一半左右,各國教材中安排的實驗總數(shù)是我國的25倍,其中學(xué)生實驗是我們的16倍”,這樣的安排與我國的教育環(huán)境相關(guān),一些學(xué)校教師只為應(yīng)對考試,忽視對學(xué)生整體素質(zhì)的培養(yǎng),對實驗不甚重視敷衍了事,甚至干脆取消,以書面訓(xùn)練代替之,致使我國學(xué)生普遍出現(xiàn)動手能力差,創(chuàng)新思維力弱,個性以展不平衡等問題,鑒于此,我認(rèn)為應(yīng)該適當(dāng)增加實驗數(shù)目并堅持完成,這也是能較好發(fā)揮實驗教學(xué)優(yōu)勢的先決條件。
教材所附實驗均比較典型,但有部分實驗方法陣舊,現(xiàn)象不太明顯,也有個別實驗實施價值小,對提高學(xué)生的能力無甚益處。因此在實驗教學(xué)中,若能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,因地制宜,不失時機(jī)地增加或改進(jìn)這些實驗,往往會收到意想不到的效果。過程可細(xì)分為六個步驟:(1)審議教材實驗內(nèi)容;(2)確立哪些實驗需要修改補(bǔ)充;(3)具體方案的提出與實施;(4)不同途徑優(yōu)化實驗;(5)運(yùn)用于教學(xué);(6)效果信息反饋與評估。學(xué)生學(xué)習(xí)效果顯示,演示實驗改革的成效是顯而易見的,增加的實驗大多側(cè)重于重難點內(nèi)容,學(xué)生既加深了印象,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率,又體驗到化學(xué)呈現(xiàn)了一個多彩多姿的世界而不是空洞死板的理論,增加了學(xué)習(xí)的樂趣。
二、實驗的科學(xué)導(dǎo)向
化學(xué)教育的目標(biāo)不僅是實成“雙甚”蘊(yùn)涵的內(nèi)容,還應(yīng)包括“培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Α⑺季S能力和自學(xué)能力”“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,促進(jìn)學(xué)生的個性,及對學(xué)生進(jìn)行辨證唯物主義和愛國主義教育,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感,以及勤奮,堅毅合作等優(yōu)良品德。”而長期以來,學(xué)校為應(yīng)對高考只注重對學(xué)生知識的培養(yǎng),忽視了對學(xué)生思想品質(zhì)情感等的教育,致后者在實際上淪為一紙空文,這種重表面輕內(nèi)在的程式化模式化教育,使我國學(xué)生的能力才能得不到充分的開發(fā),而失卻了到中流擊水的信心和勇氣。傳統(tǒng)教育引發(fā)的危機(jī)已經(jīng)引起了人們的關(guān)注,例如曾出現(xiàn)的大學(xué)生用濃硫酸潑熊事件在社會上就造成了很壞的影響,這讓人們這些讓人們感受到加強(qiáng)學(xué)生品格、個性,情感教育的迫切和重要性。
加強(qiáng)課堂演示實驗的科學(xué)導(dǎo)向,可以從以下幾個方面入手:
1.體現(xiàn)辯證法和唯物觀思想。辯證法、唯物觀是人們認(rèn)識世界的世界觀、方法論,在教學(xué)中加強(qiáng)唯物主義教學(xué)有利于提高學(xué)生認(rèn)知能力,化學(xué)可以被稱為是“研究物體由于量的構(gòu)成的變化而發(fā)生質(zhì)變的科學(xué)”,對量變引發(fā)質(zhì)變這一普遍規(guī)律,演示實驗教教學(xué)能較好地體現(xiàn)。
課堂演示實驗是化學(xué)課堂教學(xué)中最常用的教學(xué)輔助手段,所以演示實驗的好壞對課堂教學(xué)質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。傳統(tǒng)意義上的“演示”,主要是“教師做,學(xué)生看”,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。為了提高化學(xué)演示實驗的課堂教學(xué)效果,我們可以從明確實驗?zāi)康暮陀^察對象、變實證性實驗為探究性實驗、多讓學(xué)生參與演示實驗的完成、故意制造一些實驗“事故”讓學(xué)生分析討論等方面入手,增強(qiáng)演示實驗的趣味性,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰退季S能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);同時,我們也可以在演示實驗教學(xué)中通過改變演示實驗的方式、增加和改進(jìn)演示實驗內(nèi)容,充分挖掘出演示實驗的功能,使演示實驗既訓(xùn)練學(xué)生的動手能力又有利于學(xué)生創(chuàng)新意識的形成。
二、改變演示實驗的方式,給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)空間
1.更新教學(xué)觀念,注重方法引導(dǎo)和思維啟迪。對于演示實驗,教師不能單純理解為成功的演示,教師的演示貴在引導(dǎo)和啟發(fā)。即使是失敗的演示,教師也應(yīng)從各個方面引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生,尋找實驗失敗的原因,總結(jié)出在做實驗時應(yīng)注意什么問題才能避免實驗失敗。教師除了準(zhǔn)確示范外,更應(yīng)該注重方法指導(dǎo)和思維啟迪。在指導(dǎo)學(xué)生操作實驗的方法、觀察實驗的方法等方面都必須給予正確的指導(dǎo)和啟迪。
2.角色互換,讓學(xué)生登臺演示實驗。新課程中添加了很多舊教材中所沒有的實驗,這些實驗中有些是操作難度不大而且沒有危險性的。我們可以把這些實驗在課堂上讓學(xué)生演示,并讓他們模仿教師,引導(dǎo)其他學(xué)生就觀察到的實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述,啟發(fā)他們解釋現(xiàn)象發(fā)生的原因,從而得出實驗結(jié)論,以及就有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)寫出其化學(xué)方程式或離子方程式。這種教學(xué)手段我已經(jīng)分別在幾個班嘗試過多次,效果甚佳。
3.信息交流,師生互動。對一些所需儀器與藥品不多、操作較簡單的演示實驗可讓全體學(xué)生參加,教師動口導(dǎo)、動手教,學(xué)生動手做、用腦思、近距離觀察、小組內(nèi)討論研究,使課堂教學(xué)圍繞實驗事實和教材進(jìn)行探究和分析。
三、改進(jìn)演示實驗,使實驗現(xiàn)象更加明顯
新教材中的部分演示實驗,由于各種外界條件的干擾,往往表現(xiàn)為實驗現(xiàn)象不明顯,這不利于學(xué)生對實驗的觀察。我們可以通過改進(jìn)演示實驗,使實驗現(xiàn)象更加明顯,利于學(xué)生對現(xiàn)象的理解。如鈉的燃燒實驗是在坩堝或蒸發(fā)皿中進(jìn)行的,這樣做由于所用儀器的局限性,學(xué)生不能觀察到鈉塊的熔化過程,觀察鈉的燃燒現(xiàn)象和產(chǎn)物也不太容易。而魯科版中是用石棉網(wǎng)做該實驗,這樣儀器和學(xué)生的視線在同一平面上,學(xué)生能觀察到整個實驗現(xiàn)象及產(chǎn)物顏色,但用后的石棉網(wǎng)會被燒破,不能再次使用,損耗率較大。我在做該實驗時,用一塊硬鐵片代替石棉網(wǎng),將鐵片用鐵夾固定在鐵架臺上,將吸干煤油的鈉放在鐵片上,用酒精燈在鐵片底下加熱,很快學(xué)生就可以看到鈉塊熔化,劇烈燃燒起來,火焰為黃色,淡黃色的產(chǎn)物也較明顯。改進(jìn)后,由于鐵片良好的導(dǎo)熱性,反應(yīng)時間短,用后的鐵片容易清洗,洗時也不損耗,就是有燒黑的地方,用砂紙打磨后,又是光亮如新,可以反復(fù)使用。這樣改進(jìn),節(jié)約了實驗成本,縮短了實驗時間,還增強(qiáng)了實驗的直觀性。
四、增加演示實驗內(nèi)容,變抽象為具體
2充分發(fā)揮演示實驗作用,促進(jìn)理論教學(xué)
大學(xué)物理課程中部分概念和規(guī)律比較抽象,如果僅僅進(jìn)行理論分析或者多媒體演示難以獲得良好的教學(xué)效果,演示實驗可以將教師將要講授的內(nèi)容以客觀現(xiàn)實的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前。(1)我們根據(jù)不同專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容在每學(xué)期期末的時候就將第二個學(xué)期的大學(xué)物理演示實驗項目按照教學(xué)大綱的要求整理發(fā)到每個任課教師的手上,包括實驗名稱、實驗內(nèi)容和實驗儀器。(2)認(rèn)真研究每個演示實驗項目,由于每年都有新的項目增加和新的老師加入,教研室的一項重要教研活動就是系統(tǒng)地向任課教師介紹演示實驗內(nèi)容、講解實驗流程和分析實驗現(xiàn)象,介紹工作由教研室的老師輪流承擔(dān)以促進(jìn)任課教師的業(yè)務(wù)水平。(3)部分實驗由實驗員配合任課教師隨堂演示。部分演示實驗需要專業(yè)人員操作則可以由實驗教師配合任課教師完成,如高壓線帶電操作實驗,高壓輸電線的電壓可以達(dá)到5kV-50kV,具有一定的危險性,演示前由任課教師向?qū)W生介紹實驗內(nèi)容、實驗原理和主要的實驗儀器,實驗的操作則由實驗教師完成,這樣一方面增加了實驗的安全性,另一方面也提高了實驗的成功率。
3構(gòu)建開放式的實驗教學(xué)管理體制,不斷更新演示實驗項目
在大學(xué)物理演示實驗教學(xué)管理體制改革的過程中,逐步實現(xiàn)演示實驗與課堂教學(xué)有機(jī)結(jié)合,演示實驗與分組實驗教學(xué)相結(jié)合,實現(xiàn)了演示實驗室的開放管理,加快了演示實驗項目的改進(jìn)與創(chuàng)新。對于剛進(jìn)入大學(xué)校園的本科生,如何實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)型,顯然立刻要他們進(jìn)行研究創(chuàng)新型實驗或者設(shè)計性實驗是不合適的,但是在這個層面培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識、營造創(chuàng)新氣氛、鍛煉探究能力則是有益的。因此對演示實驗室實行開放式管理則可以滿足學(xué)生的需要,教研室研討提出不同層次的實驗項目,演示實驗室則根據(jù)實驗項目要求學(xué)生獨(dú)立操作、研究實驗現(xiàn)象并撰寫實驗報告。另外演示實驗室也為不同學(xué)科的師生提供了科研的場地,使科研和教研互相促進(jìn)形成良性循環(huán),建設(shè)與改革實踐表明實行大學(xué)物理演示實驗室的開放式管理和增設(shè)開放性演示實驗等建設(shè)思路和運(yùn)行模式是正確的、可行的。
4理論聯(lián)系實際,探索培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)性人才教育模式
為了培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識,我們還組織學(xué)生對一些演示實驗項目進(jìn)行分析和討論,通過學(xué)生自主搜集資料,對實驗項目的原理和應(yīng)用進(jìn)行探究,通過撰寫小論文或設(shè)計小課題的形式培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生搜集和整理信息、團(tuán)隊協(xié)作的能力。如超導(dǎo)磁懸浮的動態(tài)演示實驗,將一個簡易列車模型放置在盛放臨界高溫超導(dǎo)體之上,當(dāng)永磁體靠近超導(dǎo)體表面時即可在超導(dǎo)體內(nèi)部形成極大地磁通密度梯度,形成很大的感應(yīng)電流而對永磁體產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥效應(yīng),斥力與距離成反比,在一定的高度可以克服超導(dǎo)體的重量而使其懸浮于永磁體之上。當(dāng)超導(dǎo)體離開永磁體時,在其內(nèi)形成負(fù)的磁通密度梯度而產(chǎn)生反向的感應(yīng)電流,對永磁體產(chǎn)生吸引的作用,同樣在某個距離可以使超導(dǎo)體倒掛在永磁體的下方,并可在旋轉(zhuǎn)磁場加速裝置作用下,沿軌道以懸浮或倒掛懸浮狀態(tài)無磨擦地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。學(xué)生觀察與操作結(jié)束后對超導(dǎo)體有了初步的認(rèn)識,要求他們查找目前磁懸浮系統(tǒng)的分類、原理及其特性,再進(jìn)一步分析我國自制的磁懸浮列車的現(xiàn)狀、特點及在世界所處的水平等。在電冰箱制冷的演示實驗中,氟利昂容易在低溫下氣化和高壓下液化,而它再次在低溫下氣化時將大量吸熱,由于它的沸點極低,常壓下為-29.8℃,故可以利用它來制冷。學(xué)生在實驗時注意觀察蒸發(fā)器和冷凝器的壓力,觸摸感受蒸發(fā)器、冷凝器和壓縮機(jī)的溫度,從而可以了解空調(diào)和冰箱的工作原理,從現(xiàn)實的角度掌握熱力學(xué)第二定律。學(xué)習(xí)結(jié)束后可以要求學(xué)生調(diào)查為什么國際上會禁止氟利昂作為制冷劑,調(diào)查制冷劑的分子結(jié)構(gòu)和特性,討論有哪些新型的制冷方式和制冷劑。通過一個演示實驗可以激發(fā)學(xué)生的探究熱情,也有利于學(xué)生對于生活中的常用電器進(jìn)行研究,開闊視野,增長知識。再通過小論文和小課題的形式鍛煉學(xué)生的理論應(yīng)用能力和歸納總結(jié)能力,通過相互探討開拓學(xué)生的視野、學(xué)習(xí)他人的思考方式,最終問題的解決獲得成就感和自信心,激發(fā)他們的求知欲,為學(xué)生在以后和生活和科研中解決問題提供借鑒。
5建設(shè)演示實驗網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程
加強(qiáng)仿真實驗室的建設(shè)和演示實驗網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)對演示實驗課程建設(shè)至關(guān)重要,我們通過搜集、自己拍攝和設(shè)計制作,形成了一整套的演示實驗教學(xué)資源、生活中的物理常識以及各種演示動畫等,通過編輯做成的視頻文件大小為1~5MB左右,播放時間為30s~2min左右,方便學(xué)生從網(wǎng)站上直接觀看,對所有的視頻教程都配有文檔型的解說文件,以及相應(yīng)的學(xué)習(xí)提問。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,學(xué)生和教師可以方便地交流、討論。
6改進(jìn)實驗教學(xué),充分使用演示實驗資源
課堂演示和開放式實驗室也難以保證每個學(xué)生都能做好演示實驗,為了充分實驗室資源,適用素質(zhì)教育的需要,我們在2013級到2014級的所有開設(shè)了大學(xué)物理課程的本科生之中進(jìn)行了新的教學(xué)嘗試。2013年,根據(jù)教研室的研討結(jié)果,將大學(xué)物理演示實驗作為大學(xué)物理課程教學(xué)考核的一個內(nèi)容,要求所有學(xué)生都要做一次2學(xué)時的演示實驗,考核的內(nèi)容為實驗過程和實驗報告,滿分為5分計入到大學(xué)物理課程的平時成績。這種教學(xué)方式在本屆的2522名學(xué)生中實行,我們通過教師的操作講解以及穿插提問,提示學(xué)生注意實驗現(xiàn)象和操作方法,留1學(xué)時的時間給學(xué)生自己操作,課后完成實驗報告,通過對2498名參與學(xué)生的報告批閱情況來看這樣一種教學(xué)方式取得良好的教學(xué)效果。2014年將這種教學(xué)方式做了進(jìn)一步的改進(jìn),將演示實驗室的時間段分配給各位任課教師,由任課教師根據(jù)教學(xué)進(jìn)度、班級數(shù)量和每班人數(shù)安排相應(yīng)的時間段,學(xué)期末再集中安排若干學(xué)時的開放實驗室,給感興趣的學(xué)生再次提供操作和學(xué)習(xí)的機(jī)會,這種教學(xué)方式也取得了良好的教學(xué)效果。