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1、物理论文之物理新课程施行中实验演示技能的指导与专业训练策略 物理新课程施行中实验演示技能的指导与专业训练策略江苏省南京市白下区老师进修学校丁玉祥物理学是研究物质的最根本、最普遍的运动形态及其变化规律的科学。观察和实验是物理学研究的根本方法，是获得感性材料、探究物理规律，认识物理世界的根本手段。研究物理咨询题总是从观察、实验人手，运用逻辑思维方法和数学方法进展一系列的科学抽象，从感性上升到理性，从现象深化到本质，最后获得规律性的认识，构成物理理论。物理学观察和实验的方法，不仅是物理学的研究根底，还具有一般科学方法论的意义。物理学本身的特点，决定了观察和实验在物理教学中的重要地位。在物理教学中，学
2、生对大量的概念和规律的获得，都需要建立在观察和实验的根底之上，以获得详细的、感性的认识，这是他们掌握知识的开端。观察是思维的触觉，是发觉之母。这说明，达尔文发觉生物进化论主要靠的是观察。观察，是人类认识自然和社会的入门。观察与实验是物理学研究的根底，也是物理教学的根底。青青年认识他们生疏的领域或接受一种新知识，总是遵照从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践这一认识规律。因而，演示技能是物理老师必须掌握的重要的教学技能。一、什么是实验演示技能演示技能是指老师在物理教学中运用实验操作、实物及模型展示、现代教学媒体表演等教学手段，充分调动学生的感官和留意力，并指导学生观察、考虑和操作的教学行
3、为。课堂演示实验是在课堂上主要由老师操作，并通过老师的启发引导，协助学生对实验进展观察考虑，以到达一定教学目的的实验教学方式。在课堂演示实验教学中，老师是实验主体，处于主动地位；学生是观察主体，处于被动地位。而课堂演示实验的教学效果主要是以学生能否到达预期的学习效果来衡量的。因而演示实验的教学效果并不仅仅取决于实验本身（实验能否出现预期的物理过程和现象），还取决于老师主导作用的充分发挥。而主导作用能否充分发挥，不仅取决于老师本身的实验技能和教学的根本素养，还取于老师对演示实验所采取的教学策略以及对教学过程（程序）的设计。1实验演示的特点演示实验是中学物理课堂教学的重要环节，是在课堂教学这个特别
4、的时空内进展的，它不同于科学研究中的实验，它主要有以下特点。（1）科学性与目的性并重演示实验的主要作用不仅仅是为了获得某一次详细的实验结果，而是为了到达教学目的。演示实验的选择和设计，都必须服从于这些教学目的。有时候，从科学研究或实际消费的角度来看是先进的手段和方法，但从教学角度来看却未必是合理的、可取的。例如气垫导轨，电子计时器在较大程度上处理了力学实验中消除摩擦妨碍和计时精确性两个老大难咨询题，但在说明匀速或匀变速直线运动的特点时，依然用打点计时器为好。在特定的条件下，演示实验甚至需要有意地对某些造成误差的要素的妨碍加以夸大或制造某些假想，以引起学生的考虑和讨论。例如用伏安法中的内接法测电
5、阻时选择小电阻，用外接法测电阻时选择大电阻等。（2）直观性强，可见度高演示实验要面向全体学生，因而，它必须有足够的可见度，它所表现的物理现象必须十分鲜明；它所显示的物理量间的关系必须是简单明了；它所依照的物理原理必须是正确易明白；它所选用的仪器、装置必须是明白而又易于操作。但是，在增加实验可见度咨询题上也要留意实验原理的正确，防止出现假实验。华南师大附中特级老师吴澧扬曾说：我曾经遇到过有几位座位较后的学生，用望远镜观察我做的演示实验，这是对我做的演示实验可见度的一个挖苦，也充分反映了学生要求看清晰演示实验的心理。只有清晰明显、可见度高的物理现象，才容易触动学生视觉，激发学习兴趣，启发思维活动。
6、我们能够采取增大器材尺寸，改善室内光线，选择仪器摆放角度以及选择适宜演示角度、位置甚至向不同方位动态展示演示结果等方法，力争提高实验的可见度。另外，我们对某些变化小、效果差的实验现象，应利用投影仪或实物投影仪将其投影放大，提高可见度。比方，非晶体导热性的演示、用验电器做检查物体带电、研究静电屏蔽、探究决定电容器电容大小的要素等演示时，我们可采纳投影仪或实物投影仪将实验器材映射于屏幕上。我们也可将某些演示实验改为分组实验，如把通过磁铁与线圈相对运动得出楞次定律的演示改为分组实验，如此，线圈绕法、指针偏转一目了然，不仅便于学生观察，印象深化，而且增加了他们的动会，提高了学习兴趣，加强了实验才能。除
7、了投影、实物投影等手段外，还能够用示教板来突出实验的主要装置，以便于学生把留意的焦点集中于所要研究的咨询题。（3）瞬时性快，难以再现生物进化论的创始人达尔文在总结本人的经历时说：我没有突出的理解才能，也没有过人的机智，但是在观察那些稍纵即逝的事物，并对此细心观察的才能上，我可能在众人之上。演示实验要在课堂教学所分配的有限时间内完成整个实验的操作、观察过程，而且往往是一次性的。不能像学生分组实验那样能够反复屡次，细心揣摸，这就决定了演示实验的仪器装置要高度的稳定可靠，老师事先要作充分的预备。某些演示所发生的物理现象保存时间特别短，一闪即逝，特别难保证全体学生都看得到。看不到现象，就不能借题发挥，
8、进展相关的推理和推断。因而，我们除了做好组织教学，及时提示学生把握住关键时机，留意观察外，一方面，在可能情况下，争取时间重复演示几遍；另一方面，制造条件设法延长实验现象的可观看时间，为学生制造收看时机，提高观察留意力。为集中学生的留意力，老师也能够用倒计时等方式提示学生留意观察。对确实不易观察的现象，老师可事先用录像方法进展摄制，在教学时可采纳录像播放时的定格、慢放、重播等方法使学生看清晰。（4）实验前预备要充分，成功率要求高老师的演示实验是用来启发学生思维、调动学生积极性、建立物理概念、提示物理规律、处理疑难咨询题以及培养学生操作技能的标准示范。假如演示实验中经常损坏仪器，或者经常失误，甚至
9、失败，将会造成不良妨碍。不但会使学生认为老师的演示是在勉强，在将就，在做戏，降低了实验的可信性和说服力，而且自然地会妨碍老师的威信和形象。有报道，在一个学校教学调研时，学生对老师的意见中就写道实验屡败屡做，屡做屡败。因而，老师一方面在主观上应该加强根本功训练，提高个人素养，提高操作技术、技巧，提高动手才能以及应变才能；另一方面，在客观上应该加强演示前的预备，细心肠检查仪器，认真地可能可能发生的咨询题，并预备好应急措施，也能够对演示方法进展改良，提高其成功系数，力争演示实验百分之百成功。比方，静电实验容易受天气、仪器清洁程度以及室内环境的妨碍特别大，老师在实验前，要认真细致的预备，将仪器擦洁净，
10、适当的烘烤，留意室内的通风，才能确保实验成功。 案例有两位老师为了演示一根导线切割磁感线产生感应电流这一现象，在实验中使用了灵敏度特别高的微电流放大器，这两位老师在学校试讲时都特别正常，但正式上课时出现了电流表无法调零这个咨询题。分析：这是由于正式上课时这两位老师都带着无线话筒，较强的无线电波干扰了微电流放大器的正常工作。案例在做马德堡半球实验验证大气压存在实验时，教材上讲述八对马都拉不开两个半铜球，假如课堂演示时，老师对模仿实验装置的气密性检查不细致，让学生特别轻易的就拉开半球，学生对大气压强的概念就易模糊，对教材上讲述的内容产生疑心了。即便是老师认为最简单的实验，事先也要加以预备。一般说来
11、，老师在比拟平静的气氛下，思维才能是能够正常发挥的；但在紧张的情况下，思维才能就要遭到严峻妨碍，在课堂上出现了突发咨询题，有时即便是简单的咨询题，也会出现分析失误。可见，只有事先充分预备，才能胸中有数。案例一个老师拿了220V、25W和220V、60W两个灯泡用于演示串联电路的功率分配与电阻的关系。老师咨询：这两个灯泡串联后加在220V的电压上，哪个灯更亮？演示时发觉60W的灯没有发光，老师还以为灯泡坏了，或者电路接错了，检查灯泡、检查电路，浪费了不少时间。分析：事实上电路与灯泡都特别正常，由于60W灯分到的电压太低了，以致在白天看不出灯泡在发光，用手摸一摸灯泡外面，能够发觉是热的。老师假如事
12、先做过这一实验，不仅能够选择适宜的灯泡，还能够利用这一出乎常人预料的现象来设疑激思，借以起到特别好的教学效果。（5）启发性和兴趣性强实验演示能强烈刺激感受器官，引起学生的浓重兴趣，产生强烈的学习动机；实验的现象和结果有时让学生意想不到的演示结果，能引起学生积极的思维。进展课堂实验演示，目的要求必须明确。学生对实验演示特别感兴趣，但这不是看魔术，追求兴趣，而是通过实验演示让学生获得知识，开展才能。要把学生的兴趣和留意力引导到细心观察实验所发生的现象和操作，认真分析变化的本质上来，从而到达教学目的。实验演示要力求明显、直观、简单、成功，要给学生讲解实验装置的原理，使全体学生都能看清物质及其变化的现
13、象和仪器装置，要组织学生观察，并指导学生把观察到的现象进展分析、比拟、综合、概括，从而导出正确的结论。（6）认知过程与情意过程的协同教学过程常常包括学生的认知过程和情意过程。有的课，老师随意讲笑话，学生特别快乐，但思维效率不高，效果不理想；也有的课，老师提出的咨询题思维难度与密度要求特别高，学生听得特别费劲，特别难长时间集中留意力。上述两类课确实是由于没有做到认知过程与情意过程的协同。案例电阻特级老师苏福河苏老师先让学生连接一个测小灯泡电流强度的简单电路，同时观察灯泡的亮度，记录电流表的读数。老师拆下一根导线，分别在外形（长度、截面积）完全一样的军用线里的细钢丝和同样光亮的电炉丝上滑动，学生十
14、分惊奇：两根完全一样的导线，其导电本领为什么会不一样呢？这种做法到达了设疑引思的成效。接下来，让学生分别把三种导线顺次接入串有小灯泡的电路中，学生发觉：把铜线接入电路中，灯泡的亮度与电流表的示数没有变化；把康铜线接入电路后，灯泡的亮度几乎不变，但电流表的示数略有减小；当把镍铬合金导线接入电路后，灯泡亮度明显变暗，电流表的读数明显减小。点评：上述教学设计的艺术性表如今：自然地引入了电阻这个概念，明白了电阻是描绘导体导电功能的一个物理量（不同的导体在一样的条件下，对电流的阻碍作用不同）。实验从定性（灯的亮暗）和定量（电流表读数大小）两个角度展示了电路中的电流变化，使学生既能注重对物理现象的观察，又
15、能注重使用仪器进展测量。上述设计不仅表达在认知功能上，还表如今情意功能上，它充分激发了学生的探究欲望和学习兴趣，做到了认知过程与情意过程的协同。2演示技能的功能（1）提供感性材料美国教育家布鲁纳说：教学应着重教学过程，而非教学结果。学生认识有关事物，学习某些抽象的概念、规律时，必须从接触这个事物，获得感性知识开场。关于直截了当经历不多的学生，要建立一个概念，掌握一个规律，必须有个观察现象、重温经历以致产生印象从而构成观念的过程，才能到达理解、稳固，并实现迁移。中学物理的内容虽与日常生活中许多现象有亲密的联络，但实际现象常常是复杂的，与许多要素有关。加之中学生尚缺乏有关的物理知识，往往不能深化地感受这些现象，更难以找出现象中反响的物理本质。而且有些物理现象大概与日常生活中给学生的印象不一致。因而有必要通过演示实验把物理现象的特征突出地显示出来，使学生获得丰富、深化、正确的感性知识。演示实验以合适学生认识规律的方式，通过实验演示，为学生提供丰富的直观感性材料，有利于打破难点和重点，促进学生理解和稳固知识，加快教学过程，提高课堂教学效率。假如没有丰富的感性材料为根底，学生的学习只能对抽象的概念和规律死记硬背，便会失去教育的真正意义。案例光现象是大家都热悉的，对光的反射定律也有了一定的感性知识。但是，学生对其严格的数
