中学物理演示实验的科学探究

来源:用户上传      作者: 朱红艳

　　中学物理演示实验是教师表演示范、学生观察思考的教学实验，它可以充分发挥教师的主导作用，但是往往难以体现学生在教学过程中的主体地位，缺乏学生主动性的发挥。拓展演示实验的功能，使学生由被动地接受知识向主动地获取知识转化，必须突出科学探究。依据知识结构的规律和演示实验的功能，教学中的演示实验分为：为导入新课而设计的演示、为构建知识而设计的演示、为运用知识巩固与深化知识而设计的演示等。在演示实验中要想突出科学探究，体现以学生为主体的教育理念，就要在各类不同演示实验中充分体现科学探究，以科学探究优化设计演示实验的全过程。
　　
　　一、导入新课设计演示。感受科学探究
　　
　　选择一些生动、有趣、新奇和学生感到意外的演示引入新课，能够有效地激发学生的兴趣与求知欲望是大家所公认的。但是，按照新的教育理念，这是远远不够的。导入新课的演示实验还应该使学生通过观察与思考，有所发现、有所联想，感受科学探究，萌发或提炼出科学问题，体现“提出问题”和“猜想与假设”等科学探究的要素，以利于新知识的构建。例如学习“冲量”时，让学生猜想：一个生鸡蛋从高处落下，是否会被摔破?当学生紧张而意外地发现鸡蛋从高处落入铁盘中后又弹起来时，备感惊奇，再让同一个鸡蛋从同一高度落下，鸡蛋摔破了。引导学生提出问题。查找原因，发现其中的奥秘，从猜想经过科学思维到现实。
　　
　　二、形成概念探索规律设计演示．体验科学探究
　　
　　中学物理是以实物实验为基础，以最基本的概念和规律为主干构成的完整体系。其中，基本概念和基本规律既是物理知识得以展开的主要构架，又是辐射出众多其他科学知识的基础，是帮助学生开启科学大门，踏上探索科学真理的必经之路。演示实验可以展示物理现象和物理变化的过程，为形成概念和认识规律提供丰富的感性材料，为知识的构建奠定必要的基础。但是，随着教育教学理论的发展，必须从新的角度重新定位演示实验的作用。这就需要培养学生在演示实验中以科学的态度和深厚兴趣经历科学的探究过程，去发现、思考、探讨，在获取知识的同时，实现培养科学素养的目标。
　　
　　三、以课本演示实验构建知识而设计的演示实验进行改进和探究
　　
　　在教学中学物理“电磁振荡产生”的实验时，利用配套的实验仪器能够直观地看到演示电流计指针的摆动，得出振荡电路中的电流是周期性变化的。美中不足的是，要根据理论分析得出自感圈中的磁场也是同步地周期性变化，而不是实验得出，这与验证性实验的宗旨是相悖的。如果也能直观地显示出振荡磁场，就能够帮助学生树立正确的科学态度，提高学生的动手、动脑能力，激发其探索知识的兴趣。所以想到了在电感线圈的旁边放一个小磁针，实验过程中果然小磁针能与电流计的指针同步摆动，从而完整地验证了电磁振荡电流和振荡磁场的存在，振荡的电场和振荡的磁场是同一周期的。本实验的改进虽小，但效果明显，体现了一种严谨的科学精神和治学态度。只要教师基于学生、基于课堂，尊重教学规律，在实验研究中必然会有新的发现，实现教学反思，提高课堂教学效率。
　　
　　四、运用知识巩固与深化。再次经历科学探究
　　
　　由于演示实验的可控制性，使教师能够有意识地选择和设计实验内容和程序，展现物理现象和过程，在运用知识的过程中发挥作用。在学生获得某一物理知识之后，让学生组建课题组，运用新知识探索新思路、新方法，通过猜想、制订计划、查阅文献、调查研究、小组讨论等一系列科学探究过程，分工合作、集思广益设计新的演示实验、制作新的演示教具，之后，展示成果，相互研讨交流，在学术研讨气氛中进行评价、质疑和答辩。通过研讨交流，相互学习、借鉴、分享成果，产生思维的碰撞。使学生切身体会到学习科学知识的实际价值和运用科学知识解决实际问题的乐趣。训练学生分析、综合、演绎、推理、抽象、概括等科学思维能力，培养学生猜想、假设、评价、交流与合作等科学探究品质以及实事求是、追求真理、热爱科学的精神，巩固、深化、活化所学知识。
　　以教师表演为主的演示实验常常给学生留下难以磨灭的鲜明印象，把科学探究作为教学目标和教学内容深入到中学物理教学之中，给演示实验教学带来了新机遇和新的挑战。如何在演示实验中充分体现学生的主体作用，把科学探究过程纳入演示实验是关键，通过师生、生生多边互动，拓展演示实验的功能，不仅可以使演示实验在获取知识方面发挥重要作用，而且在培养学生科学素养方面也会产生重大影响。

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