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初中科学教学中对演示实验引出的思考

摘要：物理实验是研究物理学的重要方法和手段，加强实验教学，不仅可提高物理教学效果，还可提高学生的实验素质，有助于培养学生的创造性学习能力。初中物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验，它们都是很好的素材，只要教师做实施素质教育的有心人，对它们合理的加以应用，一定会在教学中收到良好的效果。
关键词：新课程 实验 探索

我国基础教育课程改革，正进入推开阶段，对于正在实行新课程的广大实验区的一线教师，应该利用教材，研究摸索出适合新课程实施下的课堂教学。课堂教学的新形式是关系到整个基础教育课程改革的成败，也是学校的常规教学顺利进行新课程的关键。走进新课程，教师是知识的传授者的角色是不能改变的，但是与以前不同的是它不再是教师唯一的或常规的角色，教师应成为研究者、成为学生的引导者、促进者。学生也不是电视电影面前无可奈何的观众，更不是配合教师上课的配角，而是一种活生生的力量，是带着自己的知识、经验、灵感、兴致参与课堂活动的主角。
一、以实验为载体展开教学，巧妙地把学生引向对教学内容的探究。
我把《做功和内能的改变》一节的验证性实验改为探究式实验。华师大版教材：在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团棉花，把活塞迅速压下去，观察有什么结果。参考书中关于这个实验有如下说明。1。密封性要好……：2。管内保持足够的氧气……：3。所有棉花的燃点要低，实验要用硝化棉。硝化棉的制作：取浓硝酸和浓硫酸按体积比1：2……。按照课本“照方抓药”在学生睁大眼睛等待棉花燃烧时，看到的却是意想不到的“白烟”换用力气大的同学重做一遍，筒内棉花还是不能燃烧。新课程要求教师应该是课程的建设者和开发者，使课程在课堂实施中不断增值，不断丰富，不断完善。在上面这种情况下，作为教师要表现出急于弥补这一失误又不知所措的样子，以鼓励学生对书本知识的质疑和对教师的超越。这就巧妙地把学生引向对教学内容的探究。物理教学中，演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点，容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性，就能创造出生动的情景，使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的，应根据不同教学内容和要求，选择用合适的实验，合理地进行实验，以便让学生清楚地认清物理概念和规律。例如，在教机械能这一节时，教师用滚摆来演示势能和动能相互转化 "这一规律。我们利用演示实验都应清楚地显示出演示内容的本质特征。当然实验时要增强实验的趣味性，更好地调动学生的思维积极性。再比如，讲"摩擦力"这一节，我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如"摩擦力的大小与哪些因素有关系呢？"，为了研究这个问题，我们调整吊盘上的重物的重量，使木块在桌面上作匀速直线运动，这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物，增大木块与桌面间的压力，这时发现，必须增加吊盘上的重物，使拉力增大，木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力，木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出"两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比"的结论。然后进一步得出动摩擦因素与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确，环环紧扣，步步深入，学生必定会有很强的感性认识，很清楚的认知思路，从而轻松地掌握这节的内容。演示实验切忌毫无目的，随心所欲。演示实验的最终目的是为教学服务的，为的是在实验中发现规律，理解规律，从而掌握规律。为实验而实验，没有目的性，只会使学生浮于实验过程与表面现象，不知道老师为什么做实验，不知道实验演示了什么规律，更谈不上自己去发现与探讨规律了。对老师而言，这样的实验是"吃力不讨好"的事。
二、创设开放的教学情境，精心设计问题。
以问题为线索，力求实验与思维有机结合，层层递进，使学生始终处于积极参与的状态中。在分析对物体做功，物体的内能会增大，使棉花燃烧时，这物体指的是（筒内气体）而不是（棉花）。燃烧必须满足的两个条件是：A、与空气或氧气直接接触。B、温度达到燃点。与空气直接接触可采用的办法是：用活塞将棉花送进筒底的过程即是将旧气排出换新气的过程再重复一次即可。 温度到达燃点的办法是：降低燃点，换用硝化棉或用乙醚浸过的棉花，增加压缩气体的内能，使之达到普通棉花的燃点。筒内气体体积一定，内能的增量有限，不足以点燃一小团棉花。减少棉花的用量是实验成功的关键。 同学们热烈讨论，确定最佳方案。正如卡文迪许所说：用最平常的仪器，做出最好的成果，才算是真本事。我们把教材中的一小团棉花改用几十根棉絮，让一个女同学走上讲台，成功地完成实验。在我们的预料之外的是，一个男同学走上讲台顺手从课本上撕下一小纸屑，放入厚玻璃筒内活塞压下去，小纸屑燃着了！这一独特的富有个性化的理解和表达，让教室里响起了经久不息的掌声。课堂上的教学时间是极其宝贵的，如果教师在演示中出现失误和差错，不仅会殆误时间，而且会引起对所得结论的怀疑。因此，教师在课堂上的演示实验必须确保成功。 成功的演示是由多方面的因素决定的。首要条件是掌握实验原理，它是设计和改进实验的依据。只有掌握了原理，才能准确的抓住关键，成功的进行演示。例如，静电实验我们一般认为比较难做，其实关键在于静电电压高而电量少。因其电压高，通常所说的绝缘体在高压下变成了导电体；因其电量少，电荷容易漏。从原理上进行分析，我们就可以找到改进静电演示实验的关键，解决绝缘问题。只要对仪器进行简单的改进就行了。 其次，要注意环境条件。有些实验的成败与环境等外界条件很有关系。例如，空气的湿度对静电实验很有影响，某些电学实验跟电源电压的稳定性有关。因此，教师在课前要选择好所需的仪器和材料，仔细地进行检查，熟悉仪器的使用性能，了解实验的精确程度，估计实验时间，观察教室里即将演示的环境等。课前做好充分的准备，可以提高演示的成功率，但不能保证课堂上一定不出问题。出了问题怎么办？一是要镇定，切忌手忙脚乱，应认真思考和分析，尽可能及时找出原因，迅速排除故障；二是要实事求是，实验失败不可简单地用"仪器不行"来搪塞过去，更不能编造数据，弄虚作假。应当向学生如实说明实验失败的原因，申明下次再做。这种负责的精神和科学的态度，必将培养学生实事求是的科学作风，对学生产生良好的影响。演示实验能够提供丰富的感性材料，变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维，使学生更好地认识客观规律，发展能力，培养兴趣。因此，在设计和编制演示程序时，必须在启发性上下功夫。 演示中的启发性，首先在于以趣激疑。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时，认知的矛盾将上升为思维的动力。运用演示引发问题，只是启发思维的起点，虽然它是学生开展积极思维的突破口，但要推进思维的展开，仍需有教师不断的引导。例如，为什么会有这种现象？怎样才能产生？怎样才能做得更好？……在学生不断的探讨、思索中，逐步掌握物理知识，了解物理规律，这样的实验就成为了推进思维的向导。 演示实验一般情况可采用这样的几步：提出问题，通过实验建立初步表象；再做实验，又提出问题进行探讨，找出规律；应用规律来说明问题，并用实验来验证。这一过程体现了实践--理论--实践的认知规律。演示实验切忌难易不分，草草了事。有些新教师做实验，常常以能显示实验现象为满足，急急表演，匆匆收场。这样的实验必不能给学生留下深刻的印象，而且忽视了学生由感性到理性的上升过程，忽视了学生能力的培养，不可能达到实验所需的目的。总之，演示实验在物理教学中有不可替代的作用。教师只有明确了演示实验的重要性，掌握了正确的方法，才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行，逐步掌握概念和规律，发展观察和思维能力，才能使我们的教学达到"事半功倍"的效果。此外，教师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用
三、学到的探究方法再用于实践。
物体对外做功实验，内能减少也是一个难以成功的实验，气体对塞子做功时，瓶内应该有雾出现，可是按课本装置却看不见雾，我们不能片面追求所谓正确结果“有雾，是因为你们离的远没看清”而抹煞学生的“求真”精神，使学生的创造性成分白白流失。经引导学生能分析出实验失败的原因：气体对塞子做功较少，需要液化的水蒸汽太多，造成雾的浓度小。教师在设计演示实验时应注意以下几点： 首先，物理过程的变化要显著。为了使现象明显，仪器的尺寸要比较大，尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗，要使教室内最远的同学也能看清。这样做演示的精密度虽有所降低，但可以用感受效果来弥补。必要时可以借助投影、增强现象的明显性，提高观察效果。另外，仪器摆放的位置，被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、照明等方法来增强观察效果。 其次，仪器简单，过程明了。演示之所以要直观，就是为了能从实验中直接观察到物理过程，认识物理现象的本质，而不需要过多地拐弯抹角，受其它无关因素的干扰。特别是一些为建立、巩固物理概念的定性演示中，没有必要选择精密复杂的实验装置。
初中物理教材中，许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的，具有很强的客观性，如光的反射定律、二力平衡条件、欧姆定律等。学生由于亲身经历和学识限制，对书本内容不可能一听就懂，并且会怀疑其客观性。而实验就起了帮助他们发现规律，掌握规律，理解获取知识的桥梁作用。所以，教师应尽最大努力做好一切演示实验和学生分组实验，切忌不做实验或少做实验而讲实验。因为单纯的讲实验，便贬低了定律、概念的客观真实性，学生也难于理解和接受。
教师在做演示实验时，必须把准确无误的物理现象清晰的展现在学生面前，让每个学生看清楚，使学生确信定律、概念的客观性。所以教师必须是一个坚定的唯物论者，要具有严谨的科学态度。在实验中，要以得出的数据来验证或推导出定律、公式，绝对不允许涂改实验数据，使之与物理定律、公式相符。
培养学生的实验操作能力，学生的实验操作能力的高低对他们今后的工作和学习有着重要的影响。生活中小到照明电路的安装，各种物体质量的测量，大到交通运输和生产劳动都需要这方面的能力。所以培养学生的实验操作能力作为素质教育中很重要的一个方面。

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