演示实验论文实用13篇

演示实验论文
演示实验论文篇1

在当今多媒体教学盛兴的时代,课堂演示实验仍然是一种不可缺少的教学手段。其根本原因,是它具有较强的真实感。这种特性对于科学实验尤为重要。多媒体教学手段虽有很多优点,但屏幕上显示的形象,毕竟与现实的事物或现象有差异,如果不与生活中已经熟悉的对象相比较,就难以感知事物的真实形象。因此,学生还要进一步开动脑筋,去再现视频形象与真实事物或现象之间那些缺少了的环节。课堂演示实验可以直接感知真实的形象,这正是它同多媒体教学手段相比,所具有的突出特点之一。但实验装置或模拟实验设备与工业规模的化工设备相比毕竟有所不同,还需要实物教具、幻灯片、电视录像或是电影等手段来补充。这正好说明,不可能存在一种在任何条件下都适用的,尽善尽美的教学手段和教学方法,而是根据学科性质、教学内容和教学环境等具体条件,选择采用,或者多种手段配合使用,以各展其长。课堂演示实验与实验室教学实验,各有其不同的目的。如上所述,课堂演示实验是课堂教学的一种手段,旨在提高课堂教学的效率。实验室的实验教学则是教学过程的一个重要环节,或可作为一门独立开设的课程,其主要目的是让学生初步掌握一些有关化学工程的实验研究方法和实验技术,培养学生从事科学实验的实践能力。因此,两者对于实验装置的要求,以及实验的能容和方法都有所不同。对于学生来讲,某些实验训练价值不大的项目,例如雷诺实验、流体阻力测定、流体机械能转换实验等这一类实验,作为课堂演示实验是必要的,而作为实验室教学的意义就不是很大。对于既有作为演示实验的必要,又有实验训练价值的某些实验项目,在实验内容和方法上,应尽可能使两者在小型化的基础上结合起来。在设计时,尽量考虑到教学实验的需要,以提高实验设备的利用率。自然,课堂演示实验与实验室教学实验的目的要求不同,期望所有装置都能通用也是不现实的。

3.化学工程演示实验需要注意的几个问题

化学工程演示实验最大的特点是工程实践性。它不同于化学类实验课程,实验对象从烧瓶、酒精灯、玻璃棒变为实际生产的模型设备,具有显著地工程实践性,而学生的实践经验往往非常匮乏,这就要求教师把握化工实验的特点,注重研究性教学模式,在课堂演示实验中采取教师为主导,学生为主体的形式,尽量让所有学生都参与演示课程,并且尽可能的引用一些与实际生产紧密联系的工程问题进行演示。在演示过程中,教师要鼓励学生积极主动思考,勇于提出自己观点,敢于创新。课堂演示实验是一种很好的教学手段,这种手段的合理运用,则是一种教学艺术。如果运用得法,与教学内容配合紧密,视听结合得巧妙,就一定能发挥它应有的效能,否则就会事倍功半。化学工程的课堂演示实验,能否达到提高课堂教学效率的目的,演示实验装置的性能也尤为重要。为此,在实验装置方面至少要达到如下一些基本要求:①实验装置应尽可能做到小型化和仪器化;②演示实验装置尽可能做到直观、生动、形象;③演示实验装置应做到稳定、快速、准确、合乎科学;④演示装置需尽最大努力消除噪音和其他污染。此外,在实验物系的选择上,也需综合考虑原料价格、气味、毒性等要求,一般以空气、水等价廉易得且环保原料为佳。课堂教学中演示实验侧重点不同,大致可分为:①展示现象,该类演示实验通过学生观察实验,了解现象,进而验证并巩固所学知识;②展现概念,该类演示实验通过化抽象为具体,从而实现抽象概念直观化、具体化;③获得规律,该类演示实验通过显现的结果,通过观察分析并进一步归纳演绎从而得出其中的规律。这就需要教师准备多套课堂演示实验,从而根据情况有选择的开展相应课堂演示实验工作。

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二、要让学生积极参与课堂的演示实验

演示实验是教师为了达到一定的教学目的,利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看;教师“导”的太多。学生“演”的太少,甚至有时教师直接充当“演员”,学生却变成了“观众”,这样不利于学生主体地位的发挥。演示实验有时受到可见度的影响,很多实验学生根本看不清,特别是坐在后排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,不利于调动学生学习的自觉性和主动性。因此,在演示实验中,除了应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳和总结外,还应在实验操作上让学生积极参与,使学生充分了解实验的方法、步骤及内容,从而加深学生对物理现象和物理规律的理解。有些探究性实验,教师还可提供实验器材,让学生制定探究方案,然后到前台来演示,并向其他同学展示探究结果。学生满怀兴奋与激情,参与寻找解决问题的途径和方法,对学生学好物理起到积极有效的作用。

三、做演示实验时,要注意引导学生分析实验

有些问题,即使老师从理论上说明了,学生也不信服或难以接受。教师可以先做演示,再作分析。如“把船上的石块放入水中,液面如何变化”?教师可先通过演示实验让学生一眼就看出“液面下降了”这一现象,然后再让学生从理论上阐述“下降”的原因,会收到事半功倍的效果。再如,进行电功率的教学时,教师可先做演示,将“220v,25w”与“220v,60w”的两只灯泡分别串联和并联后接入220v的电源上,观察它们亮度的变化。在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,这样就顺理成章地达到一定的理性认识的高度,从而取得比较理想的教学效果。

四、演示实验的过程,也是启发学生积极思维的过程

教师应当设计一些富有启发性的问题,在关键时刻提问学生,让学生边思考,边通过演示实验来分析,以求达到培养学生思维的目。如讲浮力时,先用弹簧测力计测出重力相等的铁块和铁盒的重力,并强调它们的重力相等,都是铁做的。然后先把铁块放入水中,结果铁块下沉,问:若把铁盒放入水中会怎样?学生会产生争议,然后再做实验,这样既加深了印象又引起了学生的好奇心,实现使学生注意力的高度集中,激发了学生的学习动机。通过一系列的边演示边启发,教师和学生共同讨论,既活跃了课堂气氛,学生又能较好地掌握和理解物理规律。

五、变验证性实验为探究性实验

初中物理演示实验可分为验证性实验和探究性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但学生的思维能力和创新能力得不到锻炼和提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创新能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探究性实验,引导和启发学生参与到演示实验的全过程,让学生亲身经历和体验丰富的探究活动,逐步领悟科学探究的基本思想和方法,从而使学生由学知识变为探索自然规律,变被动学习为主动获取知识的目的。

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“我看见了,我记住了;我动手做了,我懂了”。对实验教学而言,最好的效果就是让学生亲自动手去做实验。但条件不具备的学校,改进演示实验的也能收到较好的教学效果。下面对人教版初中物理教材中的几个实验稍做改进,可收到较好的效果。

1、九年级129页。

在甲图中,教材原来要求在空气压缩引火仪中,放入醮有乙醚的棉花,实验效果比原来用硝化棉成功率大了,效果也比原来更明显了。如果在放入完全去掉木屑的火柴头,成功率会更高初中物理论文,效果会更明显。

注意:1木屑要去干净,以免木屑弄坏了活塞论文网。

2火柴头的数量要适宜,以1.5-2个为宜,不超过3个。

3用完后给活塞注油,保持湿润。

2、九年级129页

在乙图中,教材原要求使用大口玻璃瓶。大口玻璃瓶难找,且上面的塞子难配。如果换用打点滴用的吊瓶,用化学实验室里中心有孔的橡皮塞直接塞上即可。由于细口瓶开口小,与外界热交换慢,瓶中的雾可清晰地维持几分钟,效果好。

注意:1瓶中水不易太多,不超过1/5。实验前可多摇动几次,增加水蒸气的含量。

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一、更新实验教学的思路

人们的许多物理知识是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇;再引导让学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。在这里学习的就不仅是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实的根本方法——实验。

物理就是以实验为基础的学科,物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,所以笔者认为,实验教学不仅局限可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容,或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。

总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。

二、改革实验教学的方法

1、注重引导学生观察实验

观察是实验的第一步,也是创新的前提。观察在生活中无处不在。

案例一:在演示肥皂液薄膜的复色光干涉实验时,可先让学生细致观察,然后出示以下问题:①本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察时眼睛、薄膜、火焰三者的位置关系如何?②为什么在肥皂薄膜上会出现反射像?③条纹有何特点?条纹的颜色排列是否有序?为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力,教师应该在没有出示以上问题时就让学生自由观察。待观察一段时间后,老师再让学生回答以上问题。肯定有部分学生观察方法不当,老师可指导学生重新观察,这样做一定可以大大激发学生的求知欲,掌握正确的观察方法,从而留下深刻的印象。

在观察中,要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,让学生按部就班。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。

2、变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力

在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。笔者认为要将演示实验改为探索性实验,让学生充分的动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发,以下是笔者设计的两个演示实验教学方案:

案例二:测电阻率实验,实验前让学生设计五种以上的实验方案,画出电路图,分析比较确定最佳方法。课堂上再讨论总结,测电池的电动势和内阻实验,可有方法:

(1)安培表内接;

(2)安培表外接;

(3)两已知电阻和安培表;

(4)伏特表和已知电阻;

(5)两伏特表测---。

师生再共同分析各方法的利弊,选择最佳的方案。

案例三:在做“用单摆测重力加速度”这个实验时,可对学生说:现在我们再来做一做周期与质量是否有关?我手中有两个小球,如何比较它们的质量大小?下面是同学们想出的几个方法。

(a)同种材料的实心球,看体积大小。

(b)用手感觉一下。

(c)用天平称一下。

(d)让两小球碰撞一下就可知质量大小。

在上面四种方法中,提出第(d)种方法最为可贵。他将碰撞中的知识应用在两物质量比较中。真正达到了发散的要求。这正是微观世界中测质量的一种方法。

3、采用多种实验方法,活跃学生思维。

笔者认为在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在确定的目标下,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展。

4、创设实验问题,促进学生创新能力的发展

创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。例如,学习反冲知识后,让学生自制火箭模型和反冲式水轮机模型。

5、重视方法的总结

实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是就结束了?没有。要进行归纳和总结。

案例四:在学习电阻的测量中,我们就应很好地总结,我们学过的电阻的测量方法有哪些,这些方法各有什么优点和缺点等等。下面是我们学过的常见的测电阻方法:

①欧姆表法:用欧姆表只能对电阻进行粗测,为进一步的精确测量提供一个参考依据.

②替代法:可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效.只要选用的电流表或电压表精度高,替代法测得的电阻值精度也高,而且不需要计算,可以直接读出数据。但必须有阻值可调的标准电阻.

③伏安法:伏安法的测量依据是欧姆定律,需要的基本测量仪器是电压表和电流表,但理论上无论采用电流表"外接法"还是"内接法",系统误差都不可避免,要会分析什么情况下用哪种电路测量误差较小.

④比较法:在满足一定条件时,未知电阻如果跟已知阻值的标准电阻有一定的比例关系,就可以用比较法求出未知电阻.具体作法可以把二者并联,也可以把二者串联,由于串联电路电流相等,两电阻两端的电压就跟电阻成正比,同样也可以用比较法测出未知电阻(在测电压表内阻时常用这种方法).当学生做了基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求--做验证性的和设计性的实验。运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。

三、建立实验教学评价中的意识创新

教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好?由教师和学生总结这个经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。

在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。笔者认为新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力,在实际操作时就应该努力避免死板、缺乏创造力的观点,这也是我们努力的方向之一。

总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质,增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的能力。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人才提供一个可行的方式方法。

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如果用示波器来观察振荡电流波形,既形象又科学。

物理实验的误差是难免的,但不能为了避免误差而拼凑数据,欺骗学生,也不能把任何不正确的实验结果都归结于误差而了结,要很好地分析误差产生的原因,要尽量减少误差。例如在演示萘的熔解和凝固时,实验测得案的熔点常常不是80℃或不是保持80℃不变。原因是什么呢?反复实验后发现有以下四个原因:(1)煤油温度计不够准确,用水银温度计较为难确;(2)萘粉要纯,如化学纯萘粉;(3)酒精灯加热要缓慢均匀,使杯中水温与试管中萘粉温度差不超过3℃;(4)搅拌器搅拌萘粉要认真、细致,使萘粉受热均匀。

2.结构;操作要简单

结构复杂、操作繁琐的演示实验;很容易分散学生的注意力。所以演示仪器只要效果明显,不失科学性,那么越简单越好。

3.可见度要高

演示实验一定要使班上每一位学生都能清楚地看到所演示的现象,如灵敏验电器,演示时“灵”而不“显”。如果把金属箔做得太大,则会“显”而不“灵”。

因此,我采用了灯光反射原理,在验电器后方装上两只灯泡,达到了演示现象明显清楚可见度大的效果。又如,演示液体的热胀冷缩时,水中滴几滴红墨水,烧瓶上方的玻璃管中插入一根铁丝,就可以大大增加可见度。

4.目的性要明确

教师应根据教学目的策划设计演示实验。有些现象学生比较陌生,抱有怀疑态度。如电磁波的传播是不需要媒质的,对此,学生不是坚信不移的,我们便通过实验证实。在一只玻璃钟罩内放一只小型讯号发生器,在外面用一架收音机来接收,可以听到讯号声。把钟罩内的空气抽去不影响收音机的正常接收,但是如果换了一台闹钟,当钟罩内的空气抽去后就听不到声音了。这说明了声音的传播需要媒质,而电滋波的传播不需要媒质。

有时还要通过演示实验来帮助学生建立新的概念。如在讲到电磁波接收中的电谐振这个概念时,教师仅用“电学中的共振现象叫电谐振”一句话来说明,学生仍无法理解,因为缺乏感性认识。我们便用甲乙两个大小相同的莱顿瓶分别和矩形线圈组成LC振荡电路,甲莱顿瓶两极跟起电机或高压感应圈相接作为发射电路,乙莱顿瓶线圈两端跟氖管相接作为接收电路,当乙莱顿瓶线圈跟甲莱顿瓶线圈平行且大小差不多时氖管发光最亮。这个现象说明接收电路的固有频率与外界电磁波频率相同时,接收电路中振荡电流最强,这就是电谐振现象。

5.成功率要高

只有成功的演示实验才能帮助教师顺利完成教学任务。例如演示静电实验一般比较困难,其原因是静电“压高量少”,由于静电压高,使通常用的绝缘体在高压下成了导体,因静电量少,电荷很快会“漏掉”,特别是天气潮湿就更容易“漏掉”。分析了上述原因,我制作了一个全天候静电实验箱,形状像演示用示教电流表,前面板用玻璃,以观察实验现象,其它面板用木板做。实验箱分三层,底层装有两个涂黑的串联的100W灯泡作为烘干用的热源,中间层贮放静电实验器材,如玻璃棒、橡胶棒、毛皮、丝绸等。顶层安装验电器,固定验电器金属杆的面板要用绝缘性能好的材料,如有机玻璃,其它隔层板用铁丝网,便于从下到上烘干箱内的“湿气”,此实验箱经多年使用,在任何恶劣天气下,都能一用就“灵”。

6.现象要明显

7.现象要直观形象

直观形象的演示实验真可谓“千言万语说不清,一看实验就分明”。例如,悬挂在支架上的重物,其重力对杆的作用,单凭老师讲解,学生都感到难懂。我们便将斜杆上端系一根橡皮绳,用图钉钉在黑板上,横杆的左端顶住一气球,挂上重物,就可看到橡皮绳被拉长气球被压扁。如图所示。学生看了这种直观形象的实验后,就立刻明白力F对斜杆的拉伸作用,对横杆的压缩作用,便能很快将下按图中所示进行分解。

8.演示时间要适度

演示实验应在几分钟内完成,时间过长会分散学生注意力,影响课堂教学。

如演示液体热胀冷缩,按课本上的设计,用酒精灯将一满烧瓶的冷水烧热看到瓶塞上方玻璃管内液面上升的情况,需要10多分钟。用小试管代替烧瓶,水里滴入几滴红墨水,在试管塞上插入细玻璃管,管内插入铁丝,管内空气柱就变的更细,液面上升情况就更明显,用酒精灯加热小试管,一分钟内就可明显看到液面上升。

又如演示萘的熔解与凝固,用78℃左右的热水就可以加速实验过程,大大缩短实验时间。

9.要有趣味,富有魅力

生动有趣,富有魅力的演示实验容易激起学生的学习兴趣和求知欲。如演示大气压实验,可补充“酒瓶吞蛋”实验。把煮熟的鸡蛋去皮,放在一旁备用,取一个普通的开口啤酒瓶,将一燃烧着的细纸条迅速塞入瓶中,再马上将鸡蛋的小头朝下立在瓶口上,随着火的熄灭和白烟升起啤酒瓶将把鸡蛋吞进“肚子”里。

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1、配合讲解,层层深入

进行实验演示时,教师应根据教学内容的需要和学生心理状况,给演示配以适当的启发引导,并在能使学生接受的条件下层层深入.例如:在演示“机械波的形成”,讲解波向外传出振动形式这一特性时,要引导学生观察每一个质点的起振形式有何共同之处,否则大部分学生仅仅能看见波峰与波谷这个振动形式向外传播这一单方面的结论.

2、直观简明,形象生动

实验教学对于学生来说应力求形象生动.这不仅能吸引学生观察,而且也便于学生直觉思维.如在“超重和失重”的教学中,可采用如图1装置:等臂杠杆右侧固定小型电动机B、缠绕在电动机转轴上的细线系着的物块C.杠杆左侧固定着平衡物A.开始物块C不动时,杠杆平衡;当物块C在电动机牵引下向上加速运动时,杠杆右侧会明显向下倾斜,出现超重现象;反之便为失重现象.现象直观明了,学生记忆深刻.

3、适当设疑与激发兴趣

演示时,还应该利用中学生的好奇心,激发学生的兴趣,培养学生思维的探求性.如:学习“伏安法测电阻”,学生在初中就学过了原理,做过了实验,面对两种电路,在他们原有的认知中是等价的.为了能把学习引向深入,可以采用大型示教电表,分别用两种电路去测量同一只大电阻的阻值,悬殊的测量结果,造成一种强烈刺激,学生的思维迅速地被激发.

二、与教学要求相适应的策略

即使是同样的实验装置、器材,在不同的教学阶段,需有不同的实验教学层次与之适应.

1、与知识深度相适应

例如演示“光的折射现象”时,在初中,只要演示说明“折射角随入射角的增大而增大”这一现象.而在高中物理为引入折射率n的概念,则在演示得到一系列的入射角i与折射角r的实验数据后,通过层层分析探究,最终目的是让学生在参与实验探求中,对折射率这一描述介质光学属性的物理量加深理解.

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分组实验是学生通过亲自动手、动脑,对有关科学概念、科学规律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程。组织分组实验的目的在于让学生亲身参与使某一现象发生或重演,促进学生对科学知识的消化和拓展,提高学生学习科学课程的积极性。教学时,教师可以选择一些操作相对简单、实验现象比较明显、趣味性强、危险性低的实验,让学生分小组自己动手进行实验,如利用热胀冷缩的原理开瓶子、用温度计测量物体温度等。组织分组实验,教师要善于引导,让学生积极动脑思维,大胆动手实践,“了解实验原理—准备实验器材—进行实验操作—测出实验数据—得出实验结果”的全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。教师还要注意以下几点:不包办代替;不能只教学生如何做实验,必须使学生明白其中的道理;不能只求得出实验结果,应重视实验后的反馈与数据的分析,重视实验的完整性。

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近年来高考物理试卷对实验的考查,不仅从学生实验发展到演示实验,而且已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上,重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如,1993年是用干涉法检查平面的实验,1994年是简谐振动图象的演示实验,1995年是光电效应演示实验,1996年是运用静电计研究平行行板电容器电容量的决定因素,1998年有关光电效应的演示实验和LC振荡电路的演示实验。但是实验题的得分率都不高,反映了目前在中学物理教学中,实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同地只重视理论的讲授和解题能力的培养,而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足,仪器设备陈旧简陋,地方陕小拥挤,严重制约了实验教学的正常开展,对于大纲规定的实验,不仅开出率低,而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊,使学生实验动手能力普遍较低。近几年我国中学生实验素质较差。又如1990~1995年期间,国家教委仪器研究所对一万余名学生进行实验能力测试,结果是我国中小学生实验动手能力几乎都不及格。说明了我国中小学生实验动手能力普遍较差。因此,为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法,提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力,进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好,调动他们的学习积极性,发挥非智力因素的能动作用,引导他们从小爱科学、学科学,激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志,缩小与世界先进国家实验教学的差距,我们应进一步改善实验条件,改革演示实验教学,直观形象地为学生提供感性认识。

二、怎样改革物理演示实验教学

1、重视演示实验教学,加强能力培养。

目前,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家,他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法,如日本初中物理的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成以实验为中心的课堂体系。可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多,他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此,在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学,必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就,例如:用激发演示光的干涉和衍射,用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中,可在规定的实验中,适当增加相关演示项目,使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔。例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力;增大球距时,引力大于斥力;缩小球距时,引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣,更多地拓宽学生视野丰富他们的想象,而且能有效地提高了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

2、在演示实验中增加学生的参与。

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看,但是很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高。因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结,甚至在实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。例如:在“楞次定律”一节的教学中,笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验,每两位学生发一套实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线),实验中让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系,把直观的材料作为培养学生知觉、观察力的材料,引导学生仔细、准确地进行观察,然后引导学生讨论、研究、对比、总结出感生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系,最后训练学生用科学的语言描述,并解释所观察到的现象,从而顺理成章地写出楞次定律。可见,演示实验在教师指导下让学生参与,不仅有显示学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时可领略物理学的思想,培养科学态度和科学方法。、变验证性实验为探索性实验。

中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验,而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是,对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。

因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中,要尽量再现实验的设计过程,多让学生想想:“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中,笔者将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法:①边学边做实验:首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验,使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后,笔者再演示课本上的实验,规范操作,这样,不仅使学生掌握科学的实验方法,而且让学生观察实验过程,注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象,使学生对a和F、m的关系获得感知。②探索知识:指导学生对问题进行具体研究,处理实验数据、列表、画出a-F、a-1/m的图象。③归纳总结:师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。这样,让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证,在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固,同时使学生受到科学方法的熏陶。

4、合理运用多媒体,优化演示实验教学。

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【中图分类号】G64 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2014)27-0204-01

信息时代的到来,改变了人们思维方式和学习方式。以前传统课堂教学采用灌输理论知识的方式,这极大地限制了学生学习自主性和学习兴趣。如今将信息技术应用到教学实践中去,能够直观、生动、形象地展示教学内容,这既增强了教学的观赏性,又提高了教学效果,同时也激发了学生的学习兴趣,培养了学生强烈的探索欲望。

一、物理演示实验的重要性

物理是一门以实验为基础的学科,演示实验在物理教学中占有重要地位,是物理教学中不可缺少的组成部分,也是物理教学是最富有活力的内容和采用的最有效方法。演示实验能让学生亲自感受到实验实际装置和真实现象,通过鲜明、生动、直观、新奇、刺激等实验现象,调动学生求知的积极性、主动性,引导学生寻找物理现象和物理概念之间建立必然的联系,激发学生去观察、思考、探究物理世界的奥秘。

二、物理演示实验的现状分析

目前物理演示实验的基本形式有课堂演示实验、开放性演示实验室、展示厅。课堂演示实验是基本的教学功能,应该得到充分利用,这样能让学生直接观察物理现象,增加感性知识,提高学习兴趣。但是由于不少演示实验仪器庞大,无法搬到教室中去演示,所以课堂演示实验内容受到很大限制。开放性演示实验室、展示厅虽然解决了庞大仪器不能搬到教室演示的缺陷,学生可以在开放时间内去演示实验室去观察演示实验现象,但是学生往往是在相关理论学习很长一段时间后才去演示实验室观察演示实验,造成理论教学与实验演示严重脱节,无法很好地发挥演示实验的作用,严重影响了教学效果。

三、信息技术与物理演示实验教学有机结合

如何解决上述物理演示实验现状所存在的问题呢?在当前信息化时代,学校已经具备了优质的网络资源,网络已经覆盖了整个校园。不少的学生也拥有手提电脑、智能手机,学校图书馆的电子阅览室、信息大楼的计算机机房都对学生随时开放。在这种优越的条件下,我们如何利用网络,将信息技术运用到教学中去,使之与教学有机结合,丰富学生教学资源,激发学生学习兴趣,激励学生去探索科学真理呢?笔者申请了一个课题,尝试将部分物理演示实验制作视频,并实行网上共享,供老师作为课堂演示实验教学和学生课后复习观看使用,充分发挥信息技术作用,使信息技术与物理演示实验教学二者得到很好地有机结合,有效地解决了物理演示实验现状所存在的问题。

四、信息化物理演示实验教学的实践案例与探索

在当今信息化时代,利用信息技术,对教学方式进行探索,是必不可少的。基于我校物理演示实验室十年来的运行情况,在总结经验的基础上,探究信息化教学手段,使之在教学中发挥更加有效的作用是很有必要的。我校自2004年后相继投入110多万,购置了90多种物理演示实验仪器,创建了开放性物理演示实验室。内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理,包含了国产和进口仪器。开放实验室每周定时向学生开放,开放期间有老师进行演示讲解,同时解答学生疑难问题。这样的一个较为系统的演示开放实验室,不仅让学生观察到生动的实验现象,帮助理解书本中所学到的物理原理,也开阔了学生的视野,增添了不少的科学知识。但是由于学生去演示实验室的次数有限,所观察到的物理演示实验内容往往与相关的理论课学习时间相隔很久,或者还没学到,这与理论教学严重脱节,大大削弱了教学效果。再次,随着仪器使用年限增长,不少仪器出现老化或故障,也使物理演示实验开出率大大降低。为此,笔者尝试了将信息技术应用到物理演示实验教学中去,使二者得到很好的有机结合。具体方法是:由于物理演示实验涉及的面很广,笔者首先从电磁学演示实验方面着手,选择十个较为庞大的演示实验仪器进行视频制作。如手蓄电池、雅格布天梯、静电风轮、三相旋转磁场、涡电流演示仪、亥姆霍磁线圈、跳环、电子衍射仪、汤姆孙管、超导磁悬浮小车。先将每一个演示实验整个操作过程及整个现象呈现过程完整录制下来,再将相应的原理解析及现象分析写成文稿并进行录音,画制必要的原理图等,然后用会声会音软件将它们进行合成,制作成完整视频。制作的视频上传到网上实行共享,供老师、学生随时需要上网享用。

五、信息化物理演示实验教学的有效性和必要性

物理演示实验采用有效的教学方式有:常规方式、网络方式。常规方式是指在课堂教学过程中使用幻灯机、投影仪等方式,将实验现象以片断形式展示给学生,帮助学生理解物理定律、定理。但是常规方式往往缺乏生动、形象,无法激发学生学习兴趣。网络方式恰好弥补了上述缺陷。网络方式是指将物理演示实验制作成完整视频,并上传到网上实行共享。这样理论课老师可以根据需要,随时随地在课堂中上网享用,这不仅解决了庞大仪器不能带到教室演示的困难,使得理论教学与实验演示能够完全同步进行,提高了理论教学效果。同时也活跃了课堂气氛,丰富了上课内容,大大提高了学生学习的主动性和积极性。而且即使仪器年长产生老化或故障,而制作的视频能够永远保留,虚拟地无限延长了仪器使用时间,大大提高了其利用率。另外学生也可利用课余时间多次上网观看演示实验视频,及时复习课堂内容,加深对理论问题的理解,培养学生良好的思考问题能力,进一步探究物理原理。这样不仅调动了学生的学习积极性、主动性,而且也激发了学生学习物理的兴趣,培养了学生良好的创新意识和创新能力。所以将物理演示实验制作视频,并实行网上共享,这种信息化教学是十分有效的,也是很有必要的。

总之,信息技术与物理演示实验的有机结合,不仅解决了物理理论教学与演示实验同步进行的问题,提高了教学效果,而且学生课余能随时上网享用,调动学生学习主动性,激发学生创新能力,同时也使得实验仪器作用寿命虚拟得到无限延长,相对意义上说节约了教学资源。

参考文献

[1]孙礼康.关于物理学科演示实验的探究与思考.实验教学与研究.2013

[2]徐光善.演示实验在物理教学中的作用.实验室研究与探索 2006

演示实验论文篇10

演示实验是物理实验的一个重要组成部分,它是以教师为主要操作者的示范性实验,把要研究的物理现象展示在学生眼前,引导学生进行观察、思考和分析,配合讲授或穿插学生讨论等方式来完成教学任务。演示实验具有一定的趣味性,可激发学生学习物理的兴趣,培养学生的钻研精神引导学生观察、思考、建立物理思想、掌握学习物理的科学方法。但当前,在初中物理教学中,有的教师重理论讲解、轻实验教学,忽视对学生动手能力的培养,再加上初中阶段的学生对概念的理解能力还不强,导致相当多的学生觉得物理难学。在这样的情况下,演示实验就应成为初中物理教学中的一种重要手段并发挥其在教与学中的重要作用。

一 强化初中物理课堂演示实验教学的意义

第一,演示实验教学可让学生直观看见或感受到物理现象。学生在观察实验时,调动了视觉、听觉并动脑思考,这就很容易调动学生学习物理的兴趣,活跃课堂气氛,使学生在良好的学习氛围中,由“要我学”转变为“我要学”。同时,在演示实验的过程中,教师可指导学生对有关的自然现象进行观察和分析,并从观察中提出疑问,从而培养学生的观察能力和思维能力。

第二,教师通过课堂演示实验讲授物理知识,使学生通过丰富的感性材料先有了感性认识,进而在理解物理具体的概念、原理和规律等这些理论知识时可更好地接受,促进理解的能力,提高学习效率。

第三,教师进行演示实验教学时,根据教学目的,应以严肃认真的科学态度,规范、正确地进行实验操作和示范,边讲授实验过程以及实验注意事项等方面的知识,对实验结果进行科学的分析和说明。而学生在观察教师的实验示范操作的同时,可初步了解和掌握物理学科学实验的基本思路、基本技能和基本方法,从而培养认真、科学、严密的操作技能,为学生将来进行实验操作起到了示范作用。

二 初中物理演示实验教学的实施策略

第一,要重视演示实验的教学。演示实验作为一种教学手段,对提高教学效果至关重要。因此,在进行教学前,教师应做好充分的备课,明确演示的目的要求,设计好演示程序,并做好课堂演示准备。首先,教师在课前要准备好与实验有关的全部仪器、材料,检查仪器是否能正常使用,并亲自操作一次或多次,注意实验中有可能出现的问题并找出解决办法。第二,在演示教学中要掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合。第三,在演示过程中,教师应注意引导学生观察实验的进程,启发学生思考,这样可大大激发学生的求知欲,使其掌握正确的观察方法,从而最大限度地发挥演示实验的作用。同时,在观察中,教师还应引导学生讨论观察的方法和应注意的问题,并让学生自己通过分组实验来得出结论,这样能很好地培养学生的创新思维。

第二,演示实验中应让学生积极参与。传统的初中物理演示实验教学,通常是由教师在讲台上进行演示实验,学生坐在下面观看,学生没有动手的机会,这样就阻碍了学生智能和潜能的发展,又不利于其创新能力的培养。因此,在新课改下,初中物理的演示实验教学要在积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结的同时并在有条件的情况下,让学生进行分组实验,让学生通过自己的实际操作,得出实验结论,总结出知识点,从而加深学生对物理概念和规律的理解,培养其科学严谨的态度和科学方法。如:在“电磁感应”一节的教学中,教师在做演示实验前,给学生分发实验器材:干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线,在实验过程中,让学生先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系,然后引导学生讨论、研究、对比、总结出产生电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系,最后引导学生用科学的语言描述、解释所观察到的现象,归纳得出结论。

第三,合理利用多媒体教学设备,优化演示实验教学。因为受安全性、教学时间的限制以及实验的客观因素的影响等,传统的物理教学中演示实验具有一定的局限性,往往使得一些实验效果难以起到相应的效果。因此,在教学中可合理利用多媒体教学设备,将实验过程直观的演示给学生,其丰富的图像、图表和动画音效,也能很好地激发学生的形象思维,发展学生的空间想象能力,使学生能够通过自己的认知更好的理解并记忆所学的知识,从而达到更好的教学效果。运用多媒体教学设备进行的演示实验,应特别注重在宏观的、微观的、极快的、极慢的物理实验过程方面的演示(如液体、固体的扩散实验),还应注重在可见度低、不易观察且只能水平演示观察等方面的实验(如用铁屑的排列显示磁体周围磁感线的分布)。

第四,讲解的语言要科学严谨。在演示实验教学过程中,教师应用严谨科学的语言描述、介绍实验情景和实验过程,并以规范的动作演示实验,切忌采用含糊的语言来描述实验现象,以免对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律造成不良影响。

第五,演示实验要灵活善变。演示实验要能真实地、直观地再现物理现象,因此在教学中不要用演示模型来代替演示实验。除了一些无法进行演示的物理现象,如一些机器的内部结构、大型机械装置和设备的工作过程,可以用模型来进行讲解外,对于可用演示实验进行讲解的,如光的反射定律,教师可在实践的基础上,改进实验,改进仪器,独自设计实验方案,以期让学生能在演示实验中更好地认识和理解反射定律,从而提高初中物理的课堂教学效果。

第六,实验后要反思总结。除实验前的准备和实验中的操作外,在实验后,教师还应引导学生进行全方位、多角度反思,以进一步理解实验、深化实验、完善实验、拓展实验、活化实验,并通过反思总结实验规律、优化实验方案、创新实验设计、揭示实验本质、增强实验效果,从而不断创新实验教学,提高物理演示实验教学的质量。一般在物理演示实验教学后,应引导学生反思实验原理、反思实验方法、反思实验现象、反思实验规律、反思实验异同点、反思实验注意事项等。

总之,作为直观教学手段――演示实验,是帮助学生理解教学内容,提高教学质量必不可少的途径之一。在初中物理演示实验教学过程中,教师要注意把学生的观察和思维活动紧密结合起来,使学生能在轻松、愉悦的氛围中掌握物理学知识和物理实验技能,逐渐培养其观察的能力、科学思维的能力、实验研究的能力、规范操作的技能,为促进学生学习能力的发展和提高发挥出其应有的作用。

参考文献

演示实验论文篇11

使用传授新知识的演示实验进行教学时,应注意以下几点:

①在演示实验时,学生并未掌握有关实验的理论知识,在没有理论的指导下,学生观察实验时往往会忽略掉最关键的内容。因此,教师要有意识地引导学生注意实验的条件、环节和实验的主要结果(亦即告诉学生观察什么、如何去观察),使学生能看懂实验,准确地观察到实验的现象和结果。这是这种演示实验的感性阶段。

②在演示实验结束后,教师不要急于做出结论,应通过谈话启发学生自己去做结论,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。例如,在前述有关铵盐检验的实验中,当学生观察到“试纸变蓝,有刺激性氨味”时,应启发学生思考产生此现象的原因。这是这种演示实验的理性阶段。

③要注意把实验中所得出的特殊(或个别)的结论推广到一般(或同类的其它对象)中去,使学生类推地掌握带有规律性的知识。例如,应把从演示“氯化铵和硫酸铵中铵离子的鉴定”实验所得出的结论推广到其它铵盐的鉴定中去,总结得出“化学上检验铵盐的一般方法”,这是对这种实验的归纳。

④应要求学生用文字或图表把实验的结论记录下来,或结合指导学生读书把教材中的有关内容做上记号或摘录下来以巩固知识。

二、验证巩固所学知识的演示实验

这是以验证或巩固已学过的知识为目的而进行的演示实验,通常是在讲授完新知识以后进行的实验。从逻辑上看,这往往是一个由一般到特殊的学习过程。教师讲课时,先通过新旧知识的联系与对比,结合使用各种直观教具讲授新知识,待学生初步掌握了这些知识后,再进行有关的演示实验以验证和巩固所学过的知识。

例如,在讲“氧气的实验室制法”时,先结合有关氧气制取与收集的挂图,讲解实验室制取氧气的化学原理与收集方法,使学生对这部分内容先具有初步的认识,然后课堂现场演示实验室制取及收集氧气的过程。使学生通过观察教师的演示,进一步加深印象,提高当堂课的巩固率。又如,介绍“常见的碱——氢氧化钙”时,先通过复习碱的概念,指出氢氧化钙是一种碱,应具有碱的通性——使指示示剂变色,然后再演示把紫色的石蕊试液及无色的酚酞试液分别滴加到氢氧化钙溶液(澄清石灰水)中,让学生观察溶液的颜色变化情况,以验证刚刚学习到的事实。

使用这种演示实验法进行教学时,应注意以下几点:

①在演示实验前,因学生对有关内容已有初步的印象,所以教师在演示时,要引导学生运用已初步掌握的知识来观察实验的过程及现象,同时应该强调操作过程中的关键步骤,即有目的、有针对性地观察。

②在演示实验过程中,要启发学生积极思考。例如在演示实验室制取氧气时,可以提出这样的问题:除了用排水法收集氧气外,能否用排空气法收集?怎样用简单的方法证明收集到的是氧气?

③演示实验结束后,教师要敦促学生用学过的知识来解释实验现象和结果。如在演示氢氧化钙溶液与指示剂作用时,当学生观察到“滴有紫色石蕊试液的氢氧化钙溶液变成蓝色,而滴有无色酚酞试液的氢氧化钙溶液变成红色”后,让其解释该现象,指出该现象所证实的问题。这是一个由一般到特殊的认识过程。

三、指导性的演示实验

这是指以指导学生进行正确实验、实习等实践活动为目的而进行的演示实验。例如,在学生上分组实验课时,为了使学生能正确而迅速地进行实验操作和观察,避免在实验方法或使用实验仪器和试剂方面出现大错误,教师一般都要先进行部分实验的演示。例如,学生在进行“化学实验基本操作”的分组实验时,教师应先进行示范性演示,以指导学生准确、规范地进行实验操作,并掌握操作的关键点。进行这种演示实验时,教师还应注意讲清操作要领。例如,在演示“托盘天平的使用”时,要向学生说明“天平水平放置在桌面上,拆掉托盘下的胶衬,然后调整零点……”等等,以便教师的演示示范真正起到指导作用。

演示实验论文篇12

一、引言

教学过程中的演示实验,是教师通过教学实验用具,直观地为学生展示理论知识,为学生创设了具体教学情境,有助于帮助学生对理论知识的理解能力和实践运用能力。一般来说,在教学中,教师演示实验的基本方式主要为:教师进行演示,学生观察,然后听取教师的介绍。目前,在很多演示实验教学的过程中,都是教师向学生展示各种现象,引导学生对实验的各种现象进行观察,通过思考来分析实验现象并得出结论。由于教学设备的原因,很多情况学生都无法参与演示,而目前演示实验的教学内容也大多是来源于教材,对于课外的一些对知识的拓展和应用实验,教师却很少进行具体的演示教学。因此,目前的教学演示实验的改进,要抓住重点,总结目前教学方法存在的不足,明确演示实验的教学目标,在原有的教学基础上进行完善,以促进教学的发展,培养学生各方面的能力。

二、教学演示实验在课堂教学中的重要性

教学演示实验是一个对理论知识由浅入深的认识过程,在学生的学习过程中起到积极的指导作用。在中学生的课程教学中进行演示实验,能够培养学生的创新能力,提高学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,最大限度地发挥学生在学习过程中的主观能动性,同时也帮助学生学会对理论知识的应用,加深学生对已经学过的知识点的掌握。通过演示实验,学生也可以自己动手设计实验,培养学生独立思考和解决问题的能力。因此,在教学过程中,教师要尽可能多地为学生创设这样的学习机会。

三、教学演示实验的改进

演示实验的目标是培养学生运用知识的技能,使学生充分了解实践的过程和方法,并学会在实践中不断地总结和创新,从而提高学习效率。以往的教学演示实验大多是通过教师的演示来加强学生对理论知识的理解,学生在学习过程中动手机会较少,学生在演示实验教学过程中显得比较被动。因此,教学演示实验的改进,可以从几个方面去考虑:一是教学方法的改变;二是教学内容的完善;三是教学辅助工具的应用。通过简略的教学方法,高效率地向学生传递理论知识,加强学生的实践能力,让学生充分掌握理论知识,再结合现代化的多媒体技术进行演示实验的教学,必定能够优化演示实验的教学,提高教学实效性。

1.改变教学方法。改进教学演示实验的首要任务就是要改变传统的教学方法,教师要充分重视学生在学习过程中的主体地位。在实际的实验演示教学中,教师要指导学生完成各类实验的设计,还要求学生亲自动手进行实验。除了对教材上要求的实验进行精心的设计和实践外,教师还应该要求学生进行课外的拓展,自己查找相关资料,进行小实验的设计,既要保证实验的内容,也要确保实验的科学性和可行性。通过不同的教学方法,可以提高学生掌握各类知识的能力。

2.加强学生实践,培养学生的动手能力。演示实验大多是教师操作,学生观察,学生被动了解学习知识,不利于学生主观能动性的发挥。因此,要改进教学演示实验,可尝试更多地让学生动手,教师指导学生进行实验的演示,要求学生在实践中不断地改进实验方法,对于出现的问题要勤于思考,不断地总结,极大地提高学生的知识应用能力和实践技能。

3.合理运用多媒体技术,辅助演示实验教学。经济的发展,带动了科技的进步,多媒体技术作为一种教学辅助工具,被人们所接受,它直观的展示能力和音效俱全的功能为学校各类课程的教学带来了更多的方便,现代化的教学,就应该结合现代化的技术。在教学演示试验中加进多媒体技术,可以更加全面和直观地向学生展示各种实验,特别是生物、化学、物理等课程中,一些难以用普通教学用具向学生演示的实验,都可以通过多媒体技术,以动画的形式向学生呈现出来,从而大幅度提高了教学效率。

四、总结

在学生的学习过程中,教师要充分发挥其在教学过程中的指导作用,通过演示实验的歌中教学模式,可以培养学生的能力,培养学生在试验方面的动手能力,发展学生的创新思维。可以说,教学演示实验是学生实践的根本,可以提高教师的教学效率。因此,在教学过程中,教师要运用好演示实验这个教学手段,有效地提高教学效果和学生的学习效率。在实际教学中,教师要根据学校的实际情况、教学条件和实践设备,合理地进行实验演示,尽可能多地为学生创造实验条件,指导学生进行实践,培养学生发现问题的能力,学会应用理论知识的能力以及独立解决问题的能力。同时,教师也要在实践的过程中不段总结,改进和完善教学模式,提高学生学习的积极性。

参考文献:

[1]黄秀钦.优化演示实验设计 提高课堂教学质量[J].科技信息,2009,(23).

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Analyzing on the Teaching Model of University Physics Demonstration Experiment

Wang Gang1,Xu Yishuang2

(1.basis department,Tianjin College, University of Science and Technology Beijing; 2.experimental managing center,Tianjin College, University of Science and Technology Beijing,Tianjin,301830,China)

Abstract:University physics demonstration experiment teaching plays an important role in college physics teaching, and there are many kinds of demonstration experiment teaching model,so how to select the appropriate teaching model to let the demonstration experiment achieve better teaching results,we should take full account of the demonstration instruments’features,the levels of students and other factors.This paper combined with years of teaching experience, on the basis of combining variety of teaching models,extends the demonstration experiment to students’activities and strengthens the teaching effect of demonstration experiment.

Key Words:Demonstration Experiment;Teaching Mode;Teaching Effect

物理学本质是一门实验科学。实验使得理论直观形象、有据可依;理论使得实验科学严谨、有理可循。所以大学物理教学离不开实验教学,而演示实验教学更是大学物理教学过程中不可缺少的一环[1-2]。演示实验以其原理易懂、操作简单、现象生动,深受学生的欢迎。但由于大学物理课程内容较多而学时较少使得一些教学工作者对演示实验重视度不够,再加上学校经费有限等因素往往使演示资源没有充分利用。

1 演示实验的特点

物理演示实验的目的就是把要研究的物理现象清晰地展示给学生,引导学生观察思考和理解物理规律[3]。通过观察物理现象,思考物理规律,学生得出的认知是符合人类的认知规律的,这种教学势必更加科学。演示实验教学要么隶属于大学物理教学,要么独立成课,无论选用哪种教学模式都应充分考虑到演示实验的特点。

用于演示实验的仪器,结构简单、容易操作,对操作者的实验水平要求不高。以大学生的知识储备,只要在教学过程中引导学生按照仪器说明、注意事项等进行操作,完成演示并不困难。这一特点使得演示实验教学成为理论教学和专业实验教学之间的纽带,可供初学者培养实验基础技能和提高学习物理的兴趣。同时这一特点也使得演示实验教学可以面向更广泛的对象,对于物理基础较薄弱非理工科学生,演示实验教学可以给他们提供一个培养理工素养的机会。

演示实验调试便捷,重复性好。演示实验仪器在使用时,可以迅速的调试完毕供学生观察实验现象,由于调试步骤少,调试难度低,实验现象重复性好,很少发生随机状况。课堂教学中演示实验起到的作用是辅助教学,课堂演示是为教师更好的完成课堂教学而存在的,这就意味着课堂演示不能占据过多的时间,演示实验仪器这一特点恰好满足课堂教学的需要,为演示实验融入大学物理课堂教学奠定了基础。

演示实验可以将枯燥的知识转化成生动的现象,有助于学生理解知识,加强教学效果。教学演示比讲解更容易引起学生的注意,学生的思绪跟上教师的节奏有助于教学工作的顺利展开。通过观察现象,学生可以将理论与现象进行对比,在教师的指导下找出理论对现象的支持,现象对理论的诠释。在这一过程中,学生通过观察将教师讲授的新知识与自己的理解相结合,对知识点形成一个全面而深刻的认识。这种基于现象的理解要比单纯听教师的讲解理解的更为透彻,在此基础上进行教学活动可以取得较好的教学效果。

生动的实验现象也有助于提高学生对物理的兴趣,营造良好的物理氛围。丰富的实验现象冲击学生视觉的同时必然触动学生的内心,引起学生的好奇心,激发学生的求知欲。兴趣是最好的老师,缺乏兴趣的学习是被动的,为了学习而学习,学习变得无趣,学习动力不足;具有兴趣的学习是主动的,为了兴趣而学习,在学习过程中获得满足感,学习动力充足。显然后者的学习效果要优于前者,演示实验教学在提高学生学习兴趣、营造物理氛围上起到的作用是其它教学方法无法替代的。

2 演示实验教学的常见模式

为充分利用好演示资源,各院校针对演示实验教学的特点,结合自身的具体情况,提出了多种教学模式。目前,演示实验教学的常见教学模式分为:实验展示、课堂教学演示、集中授课。

2.1 实验展示

实验展示是演示实验教学中灵活性较强的模式。实验展示采用比较多的方式是走廊展示和实验展厅。这两种方式不需要教师讲解,主要以学生为主体,相对比较灵活。学生可以根据自己的喜好选择实验项目进行实验,也可以根据自己的时间安排自由选择实验时间。

用于走廊展示的实验仪器,往往选择现象明显,操作简单的仪器,如动态窥视无穷、克罗克斯辐射计等。这部分仪器一般放置在展柜中,仪器的线路已事先接好,旁边摆放相应的提示牌对演示的原理等进行解释。学生只要接通电源或无需操作,便可以观察到实验现象,通过将观察到的现象和原理进行对比,就可以达到演示物理现象的目的。这种方式对培养学生的物理兴趣、营造物理氛围无疑是非常有效的,但演示实验仪器如果只让学生观察,而不让学生操作,显然没有充分发挥演示实验仪器的作用。

用于实验展厅的仪器,往往选择容易操作、安全性高、不易损耗的仪器,如伯努力悬浮球、斜面滚盘等。这部分仪器一般须配上相应的操作要点和原理分析等文字材料,学生阅读后便可独立完成仪器操作,观察物理现象。实验展厅给学生提供了一个动手操作的机会,学生可以根据实验现象和文字材料对实验进行分析,既巩固了知识,又充分体会到了学习的乐趣。实验展厅较走廊展示具有一定的优越性,但需要学校配备一定数量的教学仪器,这对一些经费紧张的学校,无疑是一个难题。

2.2 课堂教学演示

课堂教学演示是演示实验中发展比较成熟的模式,历来受到国内外各高校的重视。甚至在某些欧洲国家里,有“没有演示就不称之谓物理课”的说法[4]。大学物理课程理论性强、内容枯燥、抽象难懂,甚至有些知识是和日常生活中所积累的前科概念相矛盾的。这种情况下,只靠讲解和演算,学生不易接受,此时适当引入课堂演示实验,有意想不到的效果。

(1)课堂教学演示有利于帮助学生集中注意力。大学物理教学过程中,知识量大而且连续性强,听课过程中如果学生在某一知识点没有理解,在教师进行后续知识的讲解时,学生会跟不上任课教师的节奏,这时学生容易出现注意力分散现象。此时如教师进行课堂教学演示,丰富多彩的物理现象有助于学生重新集中精神,提高学习效率。

(2)课堂教学演示有利于帮助学生理解抽象的物理知识。大学物理中不乏抽象难懂的知识点,有非惯性参照系中的惯性力,也有研究微观粒子运动规律的量子力学,更有研究时空的相对论……这些理论抽象难懂,学生在日常生活中也很少接触,理解起来自是难上加难。教学过程中引入课堂演示,让理论讲解和活生生的事实、生动的现象结合起来,学生一边听教师的讲解一边观察实验现象,这样理解起来自会事半功倍了。

(3)课堂教学演示有利于纠正学生错误的前科概念。前科概念,是学生根据多年的学习和生活经验总结出来的,这些概念大部分都是与事实相符的正确认识,但也有与事实相悖的错误理解。而错误的前科概念,由于由来已久,纠正起来是很困难的。如在讲解摩擦力做动力的过程中,利用几支圆杆铅笔和两本书就可制成摩擦力作动力的演示实验[5]。通过演示,学生可以真切的认识到错误所在,再结合教师的讲解,学生便会对知识点形成正确的认识。这样显然比单纯的推导公式或是举例子有更强的说服力,有利于学生纠正错误认识。

(4)课堂教学演示使学生对知识的记忆更持久。演示实验的教学可以调动学生大脑潜在因素,能引起学生的学习兴趣,所形成的记忆牢固持久[6]。人的记忆能力与大脑皮层的活动有关,是具有一定特点的。人的大脑对形象的记忆要比对语言、文字的记忆更持久;理解之后的记忆要比死记硬背的记忆更牢固。课堂教学演示,用生动的实验现象提高学生大脑神经元的兴奋性,再加上实验现象对物理知识的完美诠释,促进学生对物理知识的理解。这种情况下,学生对知识的记忆是符合人脑的记忆特点的,自然记忆的更牢固。

课堂教学演示在课堂教学过程中起到了很好的教学效果,但也存在一些难以解决的问题,如教室与演示仪器存放场所距离远、仪器搬运困难;学时紧张与演示费时的矛盾;教室大,演示效果不理想如何克服;平行课堂多而仪器数目少,造成使用冲突等。这些问题形成了课堂教学演示的瓶颈,严重制约着课堂教学演示的发展,同时也给物理教学工作者提出了挑战。

2.3 集中授课

集中授课是演示实验教学的重要组成部分,一般采用集中演示或选修课的形式教学。集中授课一般先由教师对仪器、原理做相应的讲解或演示,学生充分了解了实验知识以后再动手实验。集中授课给学生提供了一个既可以观察物理现象又可以动手实验的机会。

集中演示是课堂教学演示的延伸,演示内容与大学物理教学同步,一般选择在一章节讲授完毕时针对知识点进行演示。集中演示不受器材的限制,大型仪器、精密仪器、易损仪器都可以用来演示。通过集中演示,学生可以近距离参与演示,观察物理现象,体会前沿物理知识,加深对所学知识的理解。事实上,大学物理教学进度是有严格要求的,各班授课进度不会相差很多,也就是说,同一时间需要集中演示的班级不止一个。如果集中演示与授课时间相差过久,必然使得演示效果大打折扣,这就使得集中演示面临着演示需求集中,演示资源有限的问题,集中演示想要取得突破性进展必须解决这个问题。

演示实验以选修课的形式教学,成为一门独立的课程,授课内容不受大学物理教学计划的限制,可以增加一些跨专业的实验项目,在培养学生的实验能力的同时丰富学生的知识层面。同时,演示实验仪器操作较大学物理实验简单,选修课可面向文科专业的学生开放,以培养文科学生的理科素养,提高学生的整体素质。由于受到演示仪器数目的限制,选修课所能容纳的学生人数有限,使得选修课只能满足一部分学生的学习要求,无法满足广大学生的学习愿望。器材数目少与学生数目多的矛盾给选修课教学提出了一个严峻而又发人深省的问题。如何题解决好这个问,将是物理教学工作者一个长期的研究课题。

3 多种教学模式相结合

实验展示、课堂教学演示、集中授课这三种教学模式在实际教学过程中都取得了一定的效果,同时也存在着不足。为充分利用演示实验资源,使演示实验教学取得更好的教学效果,应在实际应用过程中,将三种教学模式紧密结合,使各种教学模式各展所长,优势互补。同时在三种教学模式的基础上探索多种教学模式,给学生提供更便利的学习氛围。

将三种教学模式结合,首先要根据各教学模式的特点结合演示仪器的特性,将演示仪器分类。对于那些操作简单,安全性好,趣味性强,演示的现象浅显易懂的仪器适合用于实验展示,如光纤花、不相溶液滴、水晶内雕花、热气流走马灯等。携带方便,现象明显,所演示的内容与大学物理紧密相连的仪器适合用于课堂教学演示,如角动量守恒转台、离心结速器、手持式大偏振片等。体积庞大、结构复杂,演示原理深奥,调试耗时的仪器适合用于集中授课,如茹可夫斯基登、斜面滚盘、克里奥利力转盘等。做好分类工作,有利于演示实验仪器物尽其用,是充分利用演示资源的基础。

将三种教学模式结合,还需要结合学校授课情况及配备演示实验器材状况。对于那些学生容易理解的知识点,教师课堂讲解所达到的效果和应用演示实验的效果相差无几,这种情况下,将相应的演示实验纳入实验展示的范畴效果更佳。学生课下参与演示,可以反复观察,自己分析,是对教学内容的重复,巩固了知识的同时也节约了有限的上课时间。对于那些比较贵重的仪器,学校往往不会配备很多台,这种情况下,仪器更适合用来集中授课,以便仪器保有较高的完好率,降低实验室运营成本,节约的实验经费可以用来购置更多的演示仪器,丰富演示资源,使演示实验教学更好的为学生服务。

除了将前面提到的三种教学模式相结合外,实际教学过程中还需要适当的辅以其它的教学模式。如开放演示实验室、制作多媒体教学片、共享网络资源、学生活动等。开放演示实验室,可以给学生提供更多的实验机会,如果再能与学生创新能力训练结合,使学生能参与到教具制作过程中,对学生能力的培养就不局限于培养学生的实验能力了。制作多媒体教学片,也可以让学生参与进来,甚至作为主角,通过制作教学片,使参与的学生对物理知识理解的更为透彻,同时将做好的教学片在课堂上播放也可以弥补大型仪器无法在课堂演示的不足。共享网络资源,可以将演示实验相关的一切资料放在校园网上,既方便学生随时学习,网络资源不受仪器数目的限制,除了适当的网络维护,不需要其它工作,可以说是最经济的教学模式。学生活动一直都受到学生的欢迎,如果将演示实验器材搬出实验室,组织些科普活动,不单能使参与的学生获得知识上的收获,通过与人分享知识建立的成就感,必然使学生更加喜欢演示实验,更加喜欢物理这门学科。

4 结语

随着教学活动的深入,使得大学物理演示实验教学在大学物理教学过程中的重要性逐渐显现出来,虽然多媒体教学的应用可以起到一部分演示作用,但效果不及活生生的演示实验,运用好演示实验资源可以使大学物理教学事半功倍。教学过程中应充分考虑演示仪器的特点,结合授课内容及学生的程度,为演示实验仪器选择最佳的教学模式,多种教学模式相结合使得演示实验资源得以充分利用,更好的为大学物理教学服务。在此基础上,鼓励学生勇于参与到教具制作、教学片制作、科普等活动中来,将大学物理教学延伸到课堂外,使物理知识不再局限于书本而是更贴近生活。

参考文献

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