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浅析演示实验在初中物理课堂的应用策略

2022-07-24刘向平

数理天地(初中版) 2022年8期
关键词:物理实验课堂

刘向平

【摘要】物理是研究自然科学的重要途径,它注重在实验中提升对物质原理的认知水平.所以,物理教学离不开实验.而演示实验是以观察、分析为主要方式的实验活动,能够让学生从形象的实验过程中理解事物的规律,促进物理思维的发展,所以,开展演示实验是物理教学的重要开端.教师在初中物理教学中应当重视演示实验的应用,通过科学的方法和手段提升学生的物理能力.

【关鍵词】演示实验;初中物理;应用策略

实验是物理学科的基础.物理是一门研究物质规律与基本结构的重要学科,它不仅注重科学理论的理解,还注重理论与实践的结合过程.所以,借助实验,物理学科能够将理论与实践相结合,通过实践夯实理论基础,培养科学探究能力.而学生对物理理论的认知,除了来自书本之外,还源自亲身的观察和分析,所以“演示实验”就成为了学生化抽象理论为具体现象的关键途径.

1 初中物理演示实验的作用

演示实验是初中物理教学中常用的一种实验手段,它具有直观形象的特点.主要由教师来演示,而学生在教师演示时展开一系列的观察、思考和分析活动.演示实验是一种将理论转化为可视现象的最直接途径,也是引导学生进入物理世界开展探索的有效方式.初中阶段的学生自主意识逐渐增强,对科学有着强烈的好奇心,所以在初中阶段开展演示实验具有非常好的教学作用.

首先,演示实验可以激发学生探索物理的兴趣.演示实验通常利用直观可视的器具开展实验,学生在观察实验过程中能够感受到比阅读书本更加趣味的内容,从而将枯燥的物理知识转化为生动的真实现象,使得学生感受到物理知识的趣味性,也就大大激发了学生探索物理知识的兴趣.

其次,演示实验可以提升学生对物理知识的理解能力.演示实验是在物理理论的基础上开展的实体实验,将晦涩难懂的理论文字转化为生动可视的直观现象,给予了学生强烈的感官刺激,使得他们能够深入理解文字的涵义,从而提升对物理知识的理解能力.

最后,演示实验可以激活学生的探究思维,拓展物理视野.演示实验虽然是演示活动,但同时也是一种探究活动,在演示的过程中,学生会思考接下来的现象,也会参与其中,动手探究实验结果,这就激活了学生的探究思维,让他们能够灵活思考,在探索中拓展物理视野,学习到更加全面和充实的物理知识.

2 演示实验在初中物理课堂的应用策略

演示实验是学生夯实物理基础的重要途径,初中物理课程是新增的一门学科,对学生的思维和理解能力有较高的要求,而演示实验下,学生就能够更快地接纳物理,深入其中,开展趣味的探索.所以教师在教学时应当合理安排演示实验活动,以深化学生对物理的理解和热爱,帮助他们提升物理学习水平.

2.1 选择合理方法,做好清晰演示,趣味化实验

课堂是学生开展物理知识学习的主要场所,要想让学生更好地在课堂上获取多样的知识,提升学习效果,就必须充分发挥课堂时间效用,激活学生对课堂的兴趣.

对于物理实验而言,它需要有效的设计和充足的准备,并且需要一定的探索过程,而这往往会占用较长的时间,如果选择的实验方法不恰当,则会使得课堂无法获取应有的现象规律,学生不能看到明显的物理现象,从而降低演示实验的效果,甚至降低学生的探索兴趣.

教师在教学时,必须合理地选择演示实验方法,利用课堂空间和时间清晰地进行演示,这样才能够让学生看到真实的现象,从而体会到其中的乐趣,让演示过程更加趣味化.

例如 以人教版八年级上册《运动的描述》教学,运动是最能够直观感受到的一种活动,但随着所处位置或者角色的不同,人们感受到的运动却是不一样的,比如有的人坐火车时,在车厢里能够自由行走,他们不知道火车运动的速度,甚至感受不到火车在向前还是向后运动,而对于道路上其他的人而言,他们就能够明显地看到火车飞驰而过,感受到火车运动的速度.这就是物理上有关运动的一种定义,它是取决于哪种参照物的,在课堂上进行这个演示实验时,教师要选择学生感兴趣的材料,并且要能够在一个演示实验中同时表达不同的情况,这样才能够更加高效地完成实验,也能够给予学生强烈的对比观念,从而产生思想冲击.比如教师可以选择折一个纸飞机,纸飞机上粘贴一个贴纸,教师向教室后方投掷纸飞机,飞机顺利地飞到教室后排的座位上,此时教师就可以向学生提问:纸飞机运动了吗?学生自然而然地统一认为运动了,此时教师再问:飞机离开贴纸了吗?学生也会统一认为没有离开,“那难道飞机没有运动吗?”学生就陷入了认知冲突之中.继而教师就能够在这样的认知冲突中引导学生加深对运动“参照物”的理解.

这种演示实验将学生的思维与现象紧密联系,学生能够清晰且快速地知道实验结果,继而就能够理解物理理论的乐趣所在,从而让学习过程更加趣味化.

2.2 借助信息技术,构建演示模型,形象化实验

信息技术是充实课堂的有效助力.现代化的信息手段,能够帮助教师实现现实无法达成的教学活动,就物理教学而言,利用多样的信息技术手段,不仅能够扩充课堂的知识容量,加快课堂教学效率,同时还能够为演示实验提供良好的平台.

信息技术能够实现课堂中无法真实演示的实验活动,还能够提前构建实验演示模型,通过演示,让学生更加仔细地观看到实验全局,从而更深入地理解实验原理以及实验操作事项.

教师在开展演示实验时还可以借助信息技术手段,利用多媒体等形象化的方式,为学生构建更加立体的实验过程,给他们全新的视觉体验,让学生更加透彻地理解演示试验中的内容,不断提升物理知识的理解能力.

例如 八年级上册《声音的产生与传播》教学,相信很多学生都曾有过疑问,声音到底是怎么来的?为什么每个人的声音都不一样?乐器为什么能够发出优美的旋律?这些都是学生对物理好奇的体现.而声音是看不到摸不着的,在课堂做演示实验时很难让学生直观地看到其中的现象和原理,所以教师可以利用多媒体等技术辅助,构建声音产生和传播的演示模型,帮助学生更加形象化地理解知识.比如教师可以用多媒体的动画或者视频功能,演示出乐器被弹奏后周围所产生的空气振动的波纹,并演示出波纹的借助空气向前传送的状态,而随着这种波纹的传播,慢慢进入耳朵,又引起了鼓膜的振动,继而就反馈到大脑,形成我们听到的声音.在这种信息技术手段的加持下,物理课堂同样也变得更加生动,学生无需结合书本去空想声音的传播方式,而是可以真实地看到形象的画面,这对于学生理解理论和把握原理是非常重要的方式.

信息技术还有很多演示功能,教师在演示实验中应当结合不同的物理知识原理有效进行设计和演示,帮助学生形象化理解和记忆,从而提升物理演示实验的效果.

2.3 鼓励学生参与,发展观察能力,细致化实验

演示实验虽然是以教师演示为主,但它同样也是学生的觀察、分析和研究过程.也就是说,演示实验不仅仅是要演示给学生看,还需要引导学生展开探索活动,充分发挥演示的作用,让学生不仅能够看到实验过程,还能够认识实验结果,更能够理解实验原理,从而达到对物理理论的全面认知.

在演示实验中,学生的参与度也同样重要.教师在教学时不能只注重讲解或者单纯地演示,忽视学生的主体地位,而应当积极鼓励学生参与演示实验之中,去仔细地观察和研究,将演示实验做到更加细致化,从而不断发展学生的物理观察能力,为深入的物理研究能力打下坚实的基础.

例如 八年级下册《摩擦力》教学,摩擦力无处不在,走路、跑步、穿衣、机器运动等等,都隐藏着摩擦力的作用.那么摩擦力到底是什么呢?怎么去感受摩擦力的大小呢?教师可以在课堂上开展演示实验,利用弹簧测力计、木块、长木板以及砝码组合演示,通过砝码的不断加重,所测出的摩擦力明显增大.而这种演示只能让学生理解摩擦力的存在和大小变化关系,但没有切身体会,学生很难真正将其运用到生活中,所以教师还可以让学生参与其中,由学生在平地上向前推穿着普通鞋子和轮滑鞋的体重相同的学生,负责推的学生就能够明显感觉到手中需要使出的力气是完全不同的,而用体重不同的学生来演示,学生也能够感受到重量对于摩擦力的影响.让学生参与进来,学生能够有切身的感受,同时还能够认真地去观察推行的速度、力气以及时间的差别,这种方式让演示实验更加细致化,从纯粹的观看变成切身的体验,学生的观察能力也从空泛无目的变为具体而准确,从而不断提升了演示实验的效果,细化了学生实验理解过程和体验能力.

2.4 利用生活资源,促进科学认知,创新化实验

物理是研究自然科学的学科,它与生活和自然息息相关.生活资源能够带领学生更加亲近生活中的物理,让他们从生活的角度去理解和创造,这样才是真正地将物理深入思想,融入生活,实现物理知识的实践运用.也就是说,开展物理知识的学习,还需要从生活角度入手.

对于演示实验而言,生活是进行演示的最好场所,不仅有丰富的实验素材,还有广阔的实验效果呈现,而演示实验的最终目的不仅是让学生“看到”实验现象,更重要的是让学生理解并运用,所以演示实验还可以进行创新,拓展到生活中,引导学生去实际操作,这样就实现了演示实验的综合化、创新化效果.因此,教师在开展演示实验时还可以充分利用生活资源,通过演示活动让学生更好地开展科学认知探索,借助自己的体验去创新实验过程.

例如 八年级下册《浮力》教学,浮力是水对水中的物体向上托举的一种力量,其实学生如果学过游泳,就能够明显体验到在水中是有被托举的感觉的,而在课堂上,教师利用不同的材料来演示物质在水中不同的沉浮状态,比如木块、铁块等等,这些能够让学生感受到浮力的存在,而如何去探究浮力大小的影响因素呢?课堂上通常采用的材料毕竟是有限的,无法让学生更加全面地理解,所以教师可以引导学生挖掘生活资源,将这个演示实验拓展到生活中,通过广阔的生活资源激发实验灵感,尝试去创新实验过程.比如有的学生从材质着手,用相同大小不同材质的瓶子来做实验,就能够发现物体材质的不同也会使得物体在水中的浮力有区别,而有的学生从形状入手,用一片纸和同样重量的纸船做实验,也能够看到明显的区别.经过生活探索,学生不仅在自我演示的过程中发现了课堂上没有进行演示的内容,还能够增进演示操作能力,激发出更多的实验思想.

学生通过结合生活,创新出了更多不同的实验过程,这也促使他们能够在实验中发现新奇,积极探索,从而不断促进自己的科学认知提升,使得他们更加愿意去开展生活物理实验,增进物理能力.

3 结语

物理是探索自然科学的一个最主要手段,初中阶段是学生探索物理的起始阶段,物理是他们认知科学奥秘的有效窗口,所以在初中阶段,开展有效的物理教学具有非常重要的意义.而演示实验给予了学生更加直观和形象的知识理解渠道,让他们能够在晦涩的知识中体验出更加亲近生活和自然的观念,提升对物理学习的兴趣,因此,教师应当积极合理地安排演示实验,引导学生在实验中理解,在实验中探究,从而激发出更多的物理思维和科学态度,为提升科学能力奠定基础.

参考文献:

[1]吉红玉.信息技术在初中物理课堂演示实验教学中的应用探究[J].科技资讯,2020(25):46-47.

[2]李军社.浅谈初中物理演示实验的教学模式[J].科学咨询/科技管理,2020(41):294.

[3]王士科.初中物理实验教学方法的创新思路分析[J].才智,2020(3):102.

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