演示实验是学生最集中地获得物理现象的主要来源,同时演示实验在培养学生观察、实验能力,提高学生学习物理的兴趣等各方面都起着十分重要的作用,因此在教学中要对它充分重视。
一、目的明确,切合课题
演示实验是教学内容的有机组成部分,必须密切结合课题,有针对性。围绕某一物理内容的实验可能有很多,要选择与你所要讲述的内容、所要强调的重点联系很密切,对解决学生理解上的难点最有针对性的实验。
选择演示实验还要考虑这个实验所要达到的具体目的是什么。创设问题情境,引入新课的实验要新颖、有趣;建立概念、规律的实验要程序清楚、现象数据明显。
二、装置简单、明显可见
演示实验要力争全班学生都能看清楚,一是看清仪器,二是看清现象。
仪器尺寸要大,结构尽量简单,仪器的不同部分可以涂上不同的颜色,让学生一看就清楚。
仪器的放置要合适,重点观察部分要突出出来,辅助仪器尽量不让学生看见,以免分散学生的注意力。
在水平面上的图形或现象要设法竖立起来,做成示教板或使用大平面镜、投影仪,让学生都能看到它们。
有些不易直接观察到的现象可以设法模拟表现出来,但不可为了使现象明显而弄虚作假。
三、先定性,再定量,让学生充分感知
演示实验带有显著的定性特点,中学物理演示实验绝大部分是提供物理现象,只有少数实验需要测量数据,而且这些定量的实验也主要是找出正比或反比关系。因而在做这些实验时首先仍然是让学生看清现象,由感性上知道这一物理量与其它物理量的关系,然后再测量数据。例如讲牛顿第二定律时,首先要让学生充分观察物体在不同力的作用下的运动情况,使学生得到力大加速度大、力小加速度小的整体印象,然后再进行测量、计算。
四、精心安排实验步骤,把实验关键突显出来
在归纳概念、建立规律的实验中,实验程序是非常重要的,要让学生看清楚现象的主要特征以及现象与条件之间的关系。实验步骤要分明,每一步骤的每一现象都要清楚,这样学生就能在观察过程中进行思考,从而得出正确的结论。
如:在演示眼睛如何能看到物体和近视眼的矫正时,可以分五步来做。
第一步是演示正常眼睛看东西。用一个凸透镜和毛玻璃屏做眼睛,凸透镜是眼睛的晶状体,屏是视网膜。
用点燃的蜡烛做物,调节屏与透镜间的距离,屏上就能得一清楚的像,说明眼睛看清了物体。
第二步是演示近视眼看东西。近视眼的晶状体比正常眼睛的晶状体凸一些,演示时换一个焦距短些的凸透镜,而保持物体和屏的位置不变。屏上的像没有了(变模糊了),也就是说这个眼睛不能看清楚物体。
近视眼的晶状体能不能成像?像成在什么地方呢?
第三步是寻找像的位置。前后移动屏的位置,可以发现像前移了,也就是说像没有成在视网膜上,而是成在了视网膜的前面。
近视眼的人是不是什么东西都看不清楚呢?当然不是,近处的东西是可以看清楚的。
第四步演示近视眼看近处的东西。把屏仍放在原来的位置,移动蜡烛,使它慢慢靠近凸透镜,屏上逐渐出现了清楚的像。
这第三、四步是关键,说明了近视眼成像的特点:一是像一般成在视网膜前,二是近处的物体可以在视网膜上成像。
第五步是演示近视眼的矫正——配眼镜。用一合适的凹透镜放在眼睛前面适当的位置,原来位置上的蜡烛在屏上得到清楚的像,近视眼得到了矫正。
有的实验内容、步骤比较简单,在做时也要把握实验的关键,把现象的特征突出出来。
五、讲解引导,把学生的注意力集中到观察重点上
学生在观察实验时,往往受个人经验、兴趣的影响,注意力集中在不同的方面。我曾做过一个实验,让学生观察“比重计”,然后描述它。不同的学生描述的重点不一样,有的侧重外形,有的侧重构造、装填物,有的注意到刻度的顺序、单位……因此教师在实验开始时对实验目的、观察的重点部位和现象要进行讲述,实验过程中边讲边做,不断提出问题以引导观察,必要时还可以配合板书、板画。
六、注意培养学生的观察能力
演示实验有利于学生观察能力的发展,教师要有意识地培养学生的观察能力。除让学生多观察外,还要讲述观察方法,引导学生进行对比观察,由局部到整体,或由整体到局部地观察。
七、课前认真准备,确保课上一次成功
演示实验成功与否,直接影响到概念的形成与规律的建立,只能成功,不能失败。如果一个实验反复多次都不成功,既耽误了时间,又会使学生失去信任感。如演示马德堡半球实验,书上讲述八对马都拉不开,如果课堂上两个学生一下子就拉开了,学生对大气压强大小的概念就模糊了,对书上的讲述也会不相信了。
有些实验较难成功,如静电实验,受天气、仪器清洁程度以及室内环境的影响很大,教师课前要认真准备,擦干净、烘烤、教室通风等,以保证实验的效果。