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關(guān)于物理教學(xué)中的表演實(shí)驗(yàn)論文
摘要：教師在物理課堂教學(xué)中利用引導(dǎo)學(xué)生思考、創(chuàng)設(shè)情境、抽象概念形象化等類型表演實(shí)驗(yàn)，可以啟發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的思考，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，收到事半功倍的效果。
關(guān)鍵詞：物理；教學(xué)；表演實(shí)驗(yàn)
物理是人類通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)而形成的一門基礎(chǔ)學(xué)科，它以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，同時(shí)又指導(dǎo)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐。在教學(xué)實(shí)踐中，可以通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)演示，從中尋找物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含的物理規(guī)律，從而加深學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解。在初中、高中和職校的物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)課安排有限，難以滿足教學(xué)需求。因此，在課堂上利用一些簡(jiǎn)單便利的表演實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn)的不足顯得十分必要。這樣學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)新能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力都會(huì)有不同程度的提高，可收到良好的教學(xué)效果。表演實(shí)驗(yàn)看似簡(jiǎn)單，但需要授課教師具有扎實(shí)的物理知識(shí)儲(chǔ)備和強(qiáng)烈的責(zé)任感，精心設(shè)計(jì)，就實(shí)驗(yàn)的引入、表演的程序、問(wèn)題的提出與解釋等進(jìn)行充分準(zhǔn)備。物理表演實(shí)驗(yàn)可以分為啟發(fā)學(xué)生思考、創(chuàng)設(shè)情境、抽象概念形象化、培養(yǎng)學(xué)生興趣等類型。
啟發(fā)學(xué)生思考型表演實(shí)驗(yàn)
在新課的教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生往往期待教師講授基本原理和公式，缺乏積極自覺(jué)的思考。激發(fā)學(xué)生對(duì)新課產(chǎn)生好奇，主動(dòng)探尋各種自然現(xiàn)象的物理答案，從而達(dá)到對(duì)基本原理的深刻理解，引入表演物理小實(shí)驗(yàn)是較好的辦法之一。例如，在“動(dòng)量定理”一節(jié)的教學(xué)中，筆者首先讓學(xué)生做了一個(gè)表演實(shí)驗(yàn)：站在高處向下跳，讓大家觀察其跳下著地時(shí)的腿部動(dòng)作——彎曲后站立。然后讓其再跳一次，但要求其著地時(shí)腿部不彎曲。請(qǐng)其談兩次跳下后腿腳的感覺(jué)，并提問(wèn)：為什么兩次跳下時(shí)的感覺(jué)不同呢？由此引出動(dòng)量定理的教學(xué)。
創(chuàng)設(shè)情境型表演實(shí)驗(yàn)
學(xué)生在學(xué)習(xí)某些物理概念時(shí)常常是似懂非懂，對(duì)某些物理規(guī)律將信將疑。此時(shí)恰當(dāng)?shù)乩脛?chuàng)設(shè)情景型表演實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生置身于物理現(xiàn)象之中，將物理規(guī)律作用形象化，從而達(dá)到對(duì)物理概念的理解。同時(shí)，通過(guò)學(xué)生表演實(shí)踐和自身感受，培養(yǎng)其分析問(wèn)題能力，使他們自然地悟出其中的道理和規(guī)律，從而產(chǎn)生潛移默化的效果。
例一：在“機(jī)械波的形成與傳播”一課的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)“波傳播時(shí)僅傳播能量，傳播波的介質(zhì)并不發(fā)生遷移”無(wú)法理解。筆者便找出10名學(xué)生橫向站成一排，互相手搭肩，然后從第一個(gè)學(xué)生開(kāi)始做“下蹲——起立”的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其他學(xué)生依次以同樣的節(jié)奏上下運(yùn)動(dòng)，形成了橫波。在此過(guò)程中，傳播波的媒介物——學(xué)生并未移動(dòng)，仍站在原地。為了區(qū)別橫波與縱波，筆者又讓學(xué)生手拉手橫向站成一排，從第一個(gè)學(xué)生開(kāi)始左右晃動(dòng)，然后第二個(gè)學(xué)生、第三個(gè)學(xué)生……依次晃動(dòng)下去，形成了縱波。學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn)表演，加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。
例二：在講授“勻速圓周運(yùn)動(dòng)”的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生對(duì)“物體做圓周運(yùn)動(dòng)必然存在向心力，失去向心力物體將做離心運(yùn)動(dòng)”感到難以理解。筆者設(shè)計(jì)了如下表演方案：幾組學(xué)生，每?jī)扇艘唤M手拉手，一個(gè)人站在原地旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)人在他的帶動(dòng)下圍繞他做圓周運(yùn)動(dòng)。問(wèn)其感受，做圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)生說(shuō)受到拉力，且拉力的方向指向原地旋轉(zhuǎn)的學(xué)生。重復(fù)上述表演，并在保證安全的前提下請(qǐng)?jiān)剞D(zhuǎn)動(dòng)的學(xué)生松開(kāi)手，做圓周運(yùn)動(dòng)的學(xué)生不再做圓周運(yùn)動(dòng)而是向某一方向跑去，做離心運(yùn)動(dòng)。表演之后，學(xué)生深刻理解了這一原理。
例三：在“力的分解”教學(xué)中，許多學(xué)生對(duì)“推物體和拉物體兩種情況下物體對(duì)地面產(chǎn)生的壓力不同”缺乏感性認(rèn)識(shí)，筆者設(shè)計(jì)了如下表演方案：每?jī)晌粚W(xué)生一組，其中一位學(xué)生穿上溜冰鞋蹲下，另一位學(xué)生分別推他和拉他向前運(yùn)動(dòng)，要求學(xué)生談?dòng)H身體驗(yàn)和感受。學(xué)生表示推他時(shí)“感覺(jué)向后運(yùn)動(dòng)”、“感覺(jué)要被壓倒”；拉他時(shí)“感覺(jué)向前運(yùn)動(dòng)”、“感覺(jué)要站起來(lái)”。教師問(wèn)：這些感覺(jué)說(shuō)明什么問(wèn)題？學(xué)生議論：說(shuō)明了甲對(duì)乙的推力產(chǎn)生了兩個(gè)效果——使人克服阻力向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)把人向下壓；甲對(duì)乙的拉力也產(chǎn)生了兩個(gè)效果——使人克服阻力向前運(yùn)動(dòng)，同時(shí)把人向上提起。教師進(jìn)一步講解：這兩個(gè)效果相當(dāng)于有兩個(gè)力分別在起作用，一個(gè)是水平方向的力使人克服阻力向前運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是豎直向下或向上的力使人感到被壓或向上提起。故兩種情況下人對(duì)地面的壓力也不同，第一種情況人對(duì)地面的壓力為人的重量與人受到的豎直向下的力之和，第二種情況人對(duì)地面的壓力為人的重量與人受到的豎直向上的力之差。
抽象概念形象化型表演實(shí)驗(yàn)
有一些物理現(xiàn)象比較抽象，看不見(jiàn)，摸不著，如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電荷等，學(xué)生難以理解。利用抽象概念形象化型表演實(shí)驗(yàn)，對(duì)抽象關(guān)系用形象的表演加以詮釋，可以幫助學(xué)生理解。例如，“兩電荷間的作用力是通過(guò)電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的”，學(xué)生學(xué)習(xí)電場(chǎng)一章的內(nèi)容時(shí)，無(wú)法理解這個(gè)概念。在講“電場(chǎng)”這個(gè)概念時(shí)，筆者帶領(lǐng)學(xué)生做了這樣的表演實(shí)驗(yàn)：先用長(zhǎng)繩拴住凳子的一條腿，繩子的另一端由學(xué)生拉住，同時(shí)示意學(xué)生將凳子拉動(dòng)。提問(wèn)學(xué)生：這位同學(xué)對(duì)凳子是否有作用？是如何實(shí)現(xiàn)的？接著又讓學(xué)生做這樣的表演實(shí)驗(yàn)：用手提一張薄紙條在嘴前，用嘴吹動(dòng)紙條。提問(wèn)學(xué)生：嘴對(duì)紙條是否有力的作用？嘴是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)它的作用的？由此學(xué)生的思維從看得見(jiàn)的物質(zhì)——繩子，到看不見(jiàn)但確信其存在的物質(zhì)——空氣，再到看不見(jiàn)的物質(zhì)——電場(chǎng)，這樣從有形到無(wú)形，加深了對(duì)電場(chǎng)這種特殊物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解。
培養(yǎng)學(xué)生興趣型表演實(shí)驗(yàn)
課堂表演實(shí)驗(yàn)并非僅是教師設(shè)計(jì)導(dǎo)演，而應(yīng)盡可能地讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表演節(jié)目，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)，讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，讓課堂氣氛活起來(lái)，使學(xué)生在興奮、驚奇和思考中提高興趣，學(xué)到知識(shí)。例如，在“彈力”一節(jié)的教學(xué)中，為了說(shuō)明產(chǎn)生彈力的條件——（在彈性范圍內(nèi)）兩物體接觸并產(chǎn)生擠壓，及彈力的方向總是垂直于兩物體的接觸面或兩物體接觸點(diǎn)的切面，并與使物體發(fā)生形變的外力方向相反，在教師的幫助下，學(xué)生們自編自導(dǎo)了這樣的表演實(shí)驗(yàn)：
學(xué)生三人一組（學(xué)生甲、學(xué)生乙和學(xué)生丙）；
場(chǎng)地：黑板前教室墻邊
情境一：學(xué)生甲站在黑板前教室墻邊，學(xué)生乙緊挨著他親密地站在一起。學(xué)生丙旁白：兩位同學(xué)身體雖然接觸，但互不侵犯對(duì)方（比喻未產(chǎn)生擠壓），則不會(huì)產(chǎn)生反抗對(duì)方的力。
情境二：學(xué)生甲站在黑板前的教室墻邊，學(xué)生乙緊挨著他“惡意”地?cái)D壓他，學(xué)生甲不愿受到“欺負(fù)”，進(jìn)行“反抗”。學(xué)生丙旁白：同學(xué)甲反抗同學(xué)乙的力比喻為“彈力”，且其作用點(diǎn)在兩同學(xué)身體的接觸部位，方向與乙同學(xué)擠壓甲同學(xué)力的方向相反。
簡(jiǎn)單便利的課堂表演實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)重要的物理教學(xué)手段。表演實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：具有方便性，物理教師可以針對(duì)教學(xué)中遇到的具體問(wèn)題，設(shè)計(jì)表演實(shí)驗(yàn)；具有互動(dòng)性，做表演實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生與教師共同參與，相互啟發(fā)，共同提高；同時(shí)，表演實(shí)驗(yàn)不用專門安排課時(shí)、精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，起到節(jié)省課時(shí)的作用。充分發(fā)揮表演實(shí)驗(yàn)的作用，可使課堂教學(xué)更加生動(dòng)，內(nèi)容更加豐富，從而收到事半功倍的教學(xué)效果。
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