浅谈初中物理演示实验的改进

     德国物理教学界流传着这样一种说法：“没有演示实验的一堂课是不可想象的。”由此可见，演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的。物理教材中已编入了大量的演示实验，其中有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限，效果还不够理想；从演示实验的意义和作用来看，教材上某些章节演示实验数量还不够，教材里有的图片完全可以改成演示实验，必要时还需加入一些演示实验。本文就改进初中演示实验的途径和原则浅论一、二。

一、演示实验的改进的途径
    1、补充演示实验的数量
教材已列出大量实验，但仍有的章、节还没有演示实验或数量还不够。有和没有演示实验，教学的效果有很大区别，根据教学的实际情况，适时加入演示实验很有必要。
初二“液化”概念的教学，由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材，小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠”（部分小学没有真正落实《自然》的教学），学生已经形成了液化的前概念，按教材列举一些液化现象，然后分析得出结论：“降低温度，气体液化”。这样的教学也能够建立“液化”的概念，但这种建立过程太粗略，停留在知识的识记上，课堂教学也枯燥。这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上，强化正确的认识，更深地认识“液化”，并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象。教学时可插入两个演示实验。先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水，用抹布擦干净后展示在学生面前，立即唤醒学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会，瓶外会有水珠出现？”，“瓶外为什么会有水珠出现？”学生很快进入教师设置的物理情景，教师趁机发问“瓶外的水珠从哪里来？”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”，“水珠从空气中来”。教师进一步追问：“水珠是怎么从空气中变来的？”然后，演示下面实验如图1，同时加热两只盛有冷水的烧杯，并引导复习、分析：“杯中的水有没有发生物态变化？”学生答：“蒸发”，“蒸发成的水蒸气，人眼为什么看不见水面上方的水蒸气？”（强调水蒸气是无色无味气体，空气中有大量的水蒸气）。取两块玻璃片，一片在火上烤热，另一片不烤。两片分别放在烧杯上片刻，待冷玻璃片上生成了明显的水珠时，而热玻璃片上没有生成水珠，把两块玻璃片同时展示给同学们看。“水珠是怎么来的？”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”，随后要学生观察，拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现，“‘白气’是什么？”据分析，讨论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴（及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识。）此时，刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠，学生心中关于水珠从哪儿来的谜底与“水”俱来。实验后接着进行归纳、应用……这样，学生不仅清晰的形成了“液化”的概念，还能较容易联系生活实际解释有关现象，在实验的帮助下一系列观察、思考、分析、归纳，让学生真正体验揭示自然界谜底乐趣。实践证明，（此括号内不是文章内容，来自学习方法网，阅读请跳过），这样教学，学生对“雾”、“露”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析，解释轻松而又准确。
     当学生头脑中已有的错误前物理概念，与物理概念、规律相抵触矛盾时，在教师的讲解下学生在表面上能够接受正确的观念，但还没有形成新的认知结构。学生在解释现象、分析问题时容易不自觉地运用到原来的错误前物理概念。这时需要强烈的刺激打破旧认识结构的平衡。即使教材已列出演示实验，还有必要补充惊奇的演示实验，加强和反复刺激，让新建立的认知结构得到强化和巩固。
   “惯性、惯性现象”的教学，在牛顿第一定律的学习之后，学生已初步认识到“一切物体在没有受到外力的时候，总保持匀速直线运动状态”。但还不牢固，还残留着“力是维持运动状态的原因”的错误物理观念。草地上滚动的足球被分析受到“前冲力”，斜面下滑的木块受到“下滑力”等，就是错误前物理概念残留的有力证据。为了强行扭转这一认识，在教材设计的“纸飞蛋落”（引言）演示实验“尺打棋子”、“拉车木块后倒”、“刹车木块前倒”（插图可改成实验）基础上，还可加入演示实验。教学时，在学生复述牛顿第一定律之后，展示实验：取一颗棋子用双面胶粘在右手掌心，右手掌迅速向左运动，遇到左手阻挡突然停下，而棋子仍然快速飞出掌心，老师问：“手掌停下，棋子不再受到手掌推力，为什么还能飞行？”学生利用牛顿第一定律解释：“物体不受外力时，运动的物体保持匀速直线运动状态”。然后举例子：炮弹出膛、汽车刹车、手抛石子（可演示）……归纳出运动物体本身有保持运动状态不变的特性。随后，让学生猜想静止的物体本身有无保持静止状态不变的特性，有的学生根据牛顿第一定律推理，有的学生会举例证明。演示实验：把一个细而高的钢笔筒立在一张长纸条上，笔筒好不容易站稳下来，手轻轻拿住纸条一端，另一只手迅速打击纸条中部，纸条被快速抽出。打击之前，学生异口同声喊：“倒，倒！”当看到笔筒纹丝不动地站立着，在脑海中留下难以磨灭的印象。教师趁机讲解：“物体不论是运动还是静止都有保持原来运动状态不变的性质——惯性，它是物体本身的一种性质，与物体速度大小无关”。“惯性”建立后，回顾“纸飞蛋打”实验并进行揭谜。这样演示（刺激）→应用（顺应）→演示（刺激）……直到新的认知结构的形成。课堂中第一个实验不仅引入了新课，同时对牛顿第一定律认识进行了强化；第二个实验是强行扭转学生头脑已有“速度越大，惯性越大”的错误概念或防止其形成，对学生旧的认知结构也有强烈震撼。

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