1、演示实验意境浅论近年来,演示实验已越来越受到物理教师的重视如何改进、提高实验的演示效果,使学生对物理现象有清晰的了解,讨论颇多,但对演示实验的意境,却很少论及意境本来指文学艺术作品通过形象描写表现出来的境界和情调它讲究含而不露,推崇心领神会演示实验却要求清晰明快地暴露事物的本质,靠直观取胜,似乎与意境风马牛不相及,其实这是误解 “绿草长了春天来了”固然明了,但“春风又绿江南岸”却给人美的陶冶一个成功的演示实验也正是使学生在清晰地了解物理现象的同时,去激励学生情感,启迪学生思维, 使人有余音绕梁、三日不绝”的感受信手拈来平中见奇有心的物理教师,都十分注意利用身边的材料进行演示实验一张纸片、一颗螺
2、钉,信手拈来在他们手里,这些平庸的材料往往具有神奇的魔力有两位教师教“自由落体运动” ,都用纸片和金属片做实验来证明自由落体的时间与物体的质量无关他们都是先问学生:“在同一高度同时释放纸片与金属片,哪个先落地?”学生回答:“金属片先落地 ”这时第一个教师把纸片搓成团,再问学生:“哪个先落地?”学生回答:“同时落地 ”教师做实验,果然同时落地第二个教师却不一样,他在学生回答金属片比纸片先落地的问题后,并不把纸片搓成团,而是把纸片叠放在金属片上,释放金属片,这时奇迹出现了;纸片紧贴着金属片一起下落实验结果与学生想象截然相反,顿时,课堂气氛十分活跃,学生感到奇异,还以为教师在金属片上涂了浆糊同样的规
3、律,同样的教具,前者平淡无奇,后者但又一针见血地揭示现象的本质还有位教师在教“静电场”时,手执一块包装用的泡沫塑料,一进教室就把塑料块往学生头上放,当塑料块还未放下时,只见学生的头发突然向上飞蓬,全堂哗然原来这位教师事先让塑料块带上了电奇妙的静电感应现象激起了学生学习静电学的兴趣让诚实的科学,穿上魔术的外衣,引导学生步入科学之宫,难道不是我们物理教师才华的表露吗?设置路障 迷中悟理我们都希望自己的每一个实验得心应手,课前的认真准备,为的课堂上能一举成功有位教师在教“力的合成”一节时,为了保证演示的成功,事先在演示板上画好平行四边形演示时,要学生上台按严格的操作程序进行,以验证在误差允许的范围内
4、,平行四边形法则的正确性这样的演示,学生会想,这是老师“做”出来的结论,反正书上也是这么说的,老师做的总不会错,我们只能相信能职这是“成功”的演示吗?这种一厢情愿的“成功”心理,对物理规律的揭示并无补益其实,错误与正确、模糊与清晰,是对立的统一美国一位物理学家向读者讲“矢量” ,他在文章的开头就申明,他先要把大家弄糊涂,然后再让你懂得什么是矢量如果你的演示“不成功” ,他们会高兴地欣赏你的满头大汗我们为什么不利用这种心理状态,有意设计些“不成功”的实验,让学生在迷雾中去寻觅真理?如果上面提到的那位教师,有意在悬合力法码时,把橡皮筋拉长一点,得出平行四边形法则并不正确的“结论” ,然后再引导学生
5、找原 因,原来是没有满足“效果”的条件。又如在演示玻马定律时,有意不在封闭气体的活塞上涂黄油,不“质量一定”这个条件,让学生先去怀疑玻马定律的正确性,岂不更突出事物的本质吗?通过“不成功”的演示把矛盾直接展现在学生面前, “一石激起千重浪” ,可激发学生思想上的波澜这是那些“吹皱一池春水”的走过场式的演示无法达到的境界精心安排 常中有险有人对科学家的创造性思维进行了研究,发现科学家的首要素质是:好奇心、好胜心和怀疑精神,即探索和重新理解、安排大自然的强烈愿望亚里斯多德说过:“思维自疑问和惊奇开始 ”毫无疑问,如果教师精心导演出紧张、惊险的演示,给学生以强烈的刺激,这对激发他们的好奇心,培养他们
6、科学家的品质是具有意义的例如,断电自感的演示,常规做法是按教材上的电路进行,让学生观察灯泡突然发亮的现象如果我们按图装置,让几个学生手拉手与自感线圈并接,然后突然断电,学生便会受到自感电流强烈的刺激儿节干电池竟有如此神通!险而不危的演示使他们惊异,他见将急于探索其中道理又如在讲授“机械能守恒定律”时,有的教师就设计了“铁球碰鼻”的演示(图) ,将一个铁球悬挂在教室天花板上,让铁球能刚好碰到教师的鼻子,然后释放铁球铁球摆过去,又摆回朝教师鼻子打来时,教室里发出了惊叫声,学生为教师捏了把冷汗教师那安祥的神态又激起了他们追求知识的欲望如果说“奇”以巧妙为特征,那么“险”则以绷紧心灵之弦为绝招 “无限
7、风光在险峰 ,那画面,那意境,实在令人神往善于点拨 陈中出新下面是一位教师在教“惯性定律”时的一个教学片断:(教师用手把粉笔盒在讲桌上用力推了一下,粉笔盒运动了一段距离停了下来 )教师:你们看到了什么?学生甲;粉笔盒动了教师:你们还看到了什么?学生:(沉默,不知道回答什么好于是教师又演示了一遍 )教师:到底是不是只动了一下粉笔盒这么简单?学生乙:手推粉笔盒,盒子动了;手离开后,盒子还走了一段距离学生甲:最后盒子停了下来教师;你有什么法子可以使盒子不停下来?学生甲:不放手地推学生乙:在盒子里装个弹簧,下面安个轮子。教师:你为什么要安上轮子?学生乙:减少摩擦呗(教师感到学生把注意力放在摩擦力上,突
8、然点拨 )教师:如果没有摩擦力?围绕一个小粉笔盒的运动要不要力的问题,师生间进行了一场讨论教师巧妙地把学生的注意力从存在摩擦的现实中引导到没有摩擦的理想境界,重现了那个持续了两千年的古老而又至关重要的研究课题对同一物理现象的观察,由于思维方式的不同,会得出两个截然不同的结果亚里斯多德及经院派的物理学家把注意力集中在现实生活中;物体的运动都得克服摩擦力的阻碍作用,于是得出了“运动需要力”的结论伽里略一牛顿则把注意力集中在一个理想实验上:如果没有摩擦力,一个正在运动的物体,除了加速外,则根本不需要力,仍可保持运动状态摆脱现实假象的迷惑,达到理想境界的升华,这就是科学的思维,也是演示实验设计者必须执意追求的最高意境 “新” ,并不是形式上的标新立异,而应该是通过演示让学生的思维跃入一个新的高度,去品尝人类智慧的精华 平中见奇,迷中悟理,常中有险,陈中出新,不拘泥陈规,不故弄玄虚,我们一定能开创一条演示实验意境的新路(转载自物理教师90.78 期)