也谈演示实验教学与能力的培养
束 义 福
论文摘要:本文根据中学生的心理特征和物理学科的特点，以系统论、控制论、信息论为依据、结合教学实践，概述中学物理实验对于高物理教学质量的重要性。阐明了演示实验教学对培养学生观察能力、思维能力、记忆能力和动手能力的作用，最终达到掌握问题和解决问题的能力的目的。
关键词：演示实验 学生实验 感性认识 理性认识 积极思维 手脑并用 亲自操作 提高物理 教学质量.
物理学是以实验为基础的科学。在物理教学中演示实验占有十分重要的地位，它不仅对学生获得物理知识能从生动、鲜明的感性认识开始，而且对培养学生的能力起着相当重要的作用。下面试从几个方面探讨演示实验与学生能力的培养。
一、演示实验教学与观察能力的培养
演示实验,不仅适用于导出新的概念，推导新定律、定理，验证物理的结论,还适用于新课提问，引人新课题，巩固新课和旧课。总之演示实验，对于学生学得新知识和巩固已学得的知识都和起着重要的作用。演示实验是将抽象的物理现象直观地展现在学生眼前，演示时要引导学生细致地观察，分析和思维现象的本质，研究和总结出物理结论，它对于培养学生观察物理现象，分析问题和逻辑思维及解决问题的能力方面起着重要的作用，它反映了研究科学的正确途径和方法。
教师的演示实验不是孤立的,而是讲解的有机构成部分，演示实验在一定的时间，以一定的方式进行，在演示过程中，应当把讲解和提问结合起来，并适当地进行重点的板书和板画，演示实验一般安排在分析论证之前,提出问题之后，这样会使学会有目的有意识地观察。
一个实验的效果怎样，不仅要看实验本身是否成功，更重要的是学生观察到了什么?观察的现象是否正确?是否对新知识的学习起促进作用或者有利于巩固旧知识?总之，是取决于是否形成丰富的感性认识以服务于教学的需要。因此，首先要重视对实验进行认真、细致的观察，怎样培养学生的观察能力?其一，要让学生明确观察的目的、任务，正确而合理地组织学生的注意力。其二，给予学生进行观察的方法，即要求学生在观察前作好必要的知识准备，观察过程中要有程序性，不要片面主观、不为假象模糊，运用思维进行分析、比较、由粗到细、由表及里，要善于从复杂多变的过程中抓住被研究对象的本质特征，例如测定物质比热的实验，就要适时地观察温度计读数的变化，找到最高度定量共同温度。其三，做好观察记录和总结。其四，要全神贯注，做到追本求源，于细微处见情形，多问一个为什么? 其五，为了有良好的观察结果，教师必须研究选择最佳演示实验。①.演示实验的成功性。善于改进实验，做课前准备，确保实验成功。②.改进演示方法，增强演示效果。③.演示实验的简捷性。选择的演示，实验必须装置简单，操作方便。④.演示实验的规范化，要求有良好的演示习惯和规范的操作。
二、演示实验教学与思维能力的培养
实验观察到的只是感性认识，必须经过思维进行“去粗取精”的扬弃过程，才能上升为理性认识。要明确观察与“看见”完全不是同一回事，要重视观察与思维的相互渗透、相互包含。观察中思维什么?思维中怎样进行观察?这是实验教学的核心问题。两者都有赖于教师的启发和学生自觉能动的探究。
(1)、创设问题的情境，促进知识正迁移在演示实验前设置疑问。目的是仅学生明确观察目标，思考对象，以免盲目观察或观察过程中受旧知识干扰而产生认识障碍。例如在讲水的折射前，教师做一个“叉鱼”的实验，演示前提问学生。木棒必须对准鱼的什么方向才能叉到“鱼”，为什么?
(2)、实验过程中设疑提问，激发学生探究的愿望。一方面可以把得到的信息及时深化，知识及时反馈，修正感性认识，做到现象与结论的统一。另一方面通过变式提出新问题，加深对知识的理解和应用，培养良好的思维品质。实验结论得出后，提出一些反思练习，激起学生思维的火花，使学生产生“疑--问--思”，能有效地训练学生思维能力。
（3)、做到观察与思维在方法论上的和谐统一。实验教学体现着:提出问题--实验观察--启发思维--练习运用的模式。这些过程中都离不开思维这个中心环节。因而思维的方法:分析、综合、比较系统化、抽象、概括、判断、推理、具体化等，在观察与思维上的应用是和谐统一的，教师必须善于灵活应用这些方法于实验教学(操作、现象、结论、应用)中。
(4)、启迪创造性思维。演示实验教学不能满足于学生在教师演示之后能掌握些什么，重要的是教师在多大程度上诱发了学生的创造性思维。教师不但应该善于应用演示来满足学生的求知欲而不倦探索的学习动机，激发稳固而持久的学习兴趣，而且还要培养学生勇于突破大胆创新的精神，鼓励学生克服以往经验的障碍，摆脱思维的习惯过程，力争解决问题的新颖性和独立性，培养他们的创造能力。例如在“观察水的沸腾现象”的实验中。学生观察到水在不同温度时，表面和内部的不同汽化情况之后，提问蒸发与沸腾在汽化时有哪些相同与不同之处?沸腾的条件与特征是什么?让学生自己去思索。对比，讨论，总结，而不是由教师代劳!
三、演示实验教学与记忆能力的培养
记忆对学习效果的积累起决定作用。实验具有直观，形象鲜明的特点。它说吸引注意力，激发动机，产生兴趣。形成最佳的记忆心理状态，因而能够在头脑中留下深刻的痕迹，有利于知识的记忆。研究证明人的记忆力组成是85%的眼睛视觉+11%的耳朵听觉+4%的能觉和嗅觉，因而获得良好的观察是记忆的关键。演示实验对记忆的作用是:
(1)、通过演示加深理解--理解记忆法。是一种重要的记忆方法。如用库仑定律演示器，帮助学生理解库仑定律。
(2)、通过演示发现规律---规律记忆法。通过演示实验把繁杂的有内在联系的知识加以归纳整理、找出规律、便于记忆。如通过实验归纳凸透镜成像的规律。
(3)、通过演示对比一-比较记忆法。即比较不同的装置、操作、现象，以加深理解。如伏安法测电阻安培表的内接和外接。
(4)、通过观察演示一一直观记忆法。即直接接触或观看实验，如“光的色散实验”“纸盒烧水的实验”使学生终身难忘。
(5)、通过演示激趣--趣味记忆法。它是通过有趣的实验现象吸引学生，创造最佳的记忆心理状态。如“45度喷射角水的射程最远”。“烧不死的金鱼”实验。
(6)、通过演示实验克服记忆中的干扰，防止遗忘。心理学认为，记忆的干扰作用有前摄抑制和倒摄抑制两种。先后学习的两种知识之间互相促进，也能互相干扰。在记忆中表现出先后学习的两种知识之间的干扰现象。为记忆的抑制现象。尤其是对先后学习的两种知识有一定程度的类似性。则记忆的干扰作用就大。因此，在教学上可以是过重复演示实验来巩固旧知识。巩固的程度越高，受倒摄抑制的影响就越小。另外尽可能的将易混淆的现象用演示实验加以对比，谨防遗忘。
四、演示实验教学与学生动手能力的培养
将部分演示实验由学生在教师指导下，自己动手来做，引导学生自己探索和研究物理过程，总结物体规律，课堂上给学生提供动手实验的机会，这样做有以下几方面的优点:(一)有利于激发学生学习物理的兴趣;(二)有利于学生各方面能力的培养;(三)在课堂教学中有助于分散教材的难点;(四)有助于教材中重点的突出。
如教学《杠杆》一节，可给学生设计这样的实验:先用铁锤和钳子把铁钉钉入水板，“用什么方法可以把铁钉拔出来呢?'问题提出后，让学生自己动手将刚才钉入木板的钉子拨出来，接着将学生的积极思维引导到了解铁锤和钳子这两个杠杆的特点上来。通过谈话使学生很快就弄清楚了支点、动力和阻力动力骨和阻力臂的含义。
在这个基础上进行演示实验，学生的思维活动就会紧张起来，使客观现实的事物正确地反映到学生的思想上，只有这样精密观察的结果，才能成为论证的根据。经过多次实验的培养，可以逐渐使思想、语言、动作协调一致，养成手脑并用的能力和习惯，对于培养学生有知识有一定生产技能的新型劳动者起了很大的作用。
在培养学生分析问题，判断问题和解决的能力方面，学生通过亲自操作，更细致更全面地进行观察分析。特别是定量的研究，使学生真正认识到物理定律的真实性，从而产生了热爱科学的亲切感，这就自然地从思想感情上为学好用好物理知识打下良好的基础。学生在演示实验中，必须进行分析、判断，只有当思维符合客观实际的时候，才能在实际中得到完满的答案。
从多年来的教学实践中认识到:做好演示实验，加强直观教学是帮助学生建立物理概念、验证物理规律、提高观察能力、思维能力和记忆能力的有效途径、教师除完成课本规定的演示实验外应该根据学内容自制教具增加演示实验，同时也可以将一些生动有趣的小实验引入课堂。增强主体意识，培养学生动手能力。
总之，学生物理实验，是教学大纲所要求，是调动学生的学习积极性的重要手段。它是加强对学生思想教育的一个重要方面，作为中学物理教师，我们必须为学生创造一个良好的学习条件，提高学生学习物理的兴趣，以提高物理的教学质量。而演示实验对于提高教学质量有着深远的影响，应该给以足够的重视，特别是随着国内外教学手段现代化的日益发展，在教学中投影，幻灯与录像多媒体等都在相继使用，这一形势迫使我们加大演示实验教学的步伐，以适应教改的需要。
参考书目
1.高中物理实验大全 王乃兴 罗栋国 电子工业出版社 1988.10
2.高中理化生实验大全 王后雄主编 华中师范大学出版社 2000.6
3.物理教学的理论思考 陈熙谋 胡望雨 舒幼生 北京教育出版社 1997.7
安 徽 束 义 福
2002.8
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