感知规律在物理实验教学中的运用

　　一、演示实验——课内的感知

　　物理教学中，演示实验的成功和失败，其结果截然不同。中学生在学习阶段的学习心理特点是由形象思维向抽象思维发展，特别是初中的学生，抽象思维的能力还不够强，而且又是刚开始学习物理知识，教师必须充分注意这两种因素，做好初中学生学习物理的"引路人"或"启蒙者".这就要求在物理教学中（特别是初中）要加强直观性教学。具体的措施就是教师在教学中，要结合内容多做演示实验或趣味小实验，让学生获得生动直观的表象，激发学生的强烈求知愿望，开发他们的非智力因素，从而帮助他们比较全面和深刻地理解和掌握物理知识，逐步发展他们的认识能力。在实验教学中，教师演示实验效果的好坏，直接影响着学生感知物理现象的清晰度，在某种程度上也将影响学生对知识的理解和掌握。众所周知，如果演示实验效果欠佳或实验失败，容易造成学生对知识的误解；而成功的演示实验，本身就具有强烈的说服力，给学生正确生动的感知，对教学的帮助是不言而喻的。为了充分发挥演示实验的作用，教师在上课前，必须认真准备实验，尽量将方方面面的问题考虑得周全些，以防突发因素的出现，同时要增大实验的可视性，否则将会花了力气费了时间而收不到预期的效果。

　　二、自然现象——课外的感知

　　学生学习物理知识的过程和人们的认识过程一样，是由感性认识到理性认识。感觉和知觉同属于认识过程的初级形式，它们都是对事物的直接反映，学生在学习物理知识时，有了感性认识，才能上升到理性认识，即知识被理解和掌握了，所以学生对事物的感知越丰富越好。但是在课堂教学这种形式中，由于受时间和空间等条件的限制，不可能每节课都演示大量的实验来丰富学生对物理知识的感知。如何来解决这个矛盾呢？方法是教师在物理教学中可结合课本内容，多举一些学生常见的物理现象，同样可收到很好的效果。例如我在讲述大气压强时，先举了学生熟悉的在夏天用管子吸易拉罐中汽水的事例；在液化的教学中，又说了夏天啤酒瓶从冰箱里拿出，放一段时间，瓶子外壁会"出汗"的现象。这些现象学生并不陌生，在平时就有所感知。在这感知的基础上，我再解释发生这些现象的物理原理，也就水到渠成了，因为这时学生已从原来的"迷惑"到现在的"不惑"了，难怪学生要发出"噢！原来是这样"的感叹了。我认为，其实这种方法的实质也是一种实验教学的延伸，只不过是在课堂外做"物理实验"罢了，因为学生在社会或自然界这个大课堂中耳闻目睹地感知了不少物理现象，只不过是当时只知其然、不知其所以然而已，现经教师在课堂上的有机结合，完成了学生原来已感知的物理现象和现在所学的物理原理"对号入座"，也就不需教师重新在课堂上重复实验了，既省时又省力，而且唾手可得，教师何乐而不为呢？这就妻求物理教师的知识面要广些，要善于捕捉生活实际中的有趣物理现象，平时要注意对这方面素材的收集，以便备用。

　　三、感知规律与实验教学

　　既然物理教学中的课堂演示实验非常重要，如何做好实验，这是个非常具体的问题。现介绍笔者自己根据心理学中的几个感知规律来组织实验教学和进行实验改进的情况。

　　（1）强度律即作用于感觉器官的刺激物必须有一定的强度，才能够被人清晰有效地感知。感知知识是认识知识的前提。所以在实验教学中，要求仪器的大小要合适，实验要有创新，特别是实验时产生的一些声、光等现象要有一定的强度。比如在电容器方面的教学中，可先将一个已充电的"200 F，450V''的电解电容器两极板用导线短路放电，这时可见耀眼的放电火花，并伴随很响的放电声，从而对学生眼、耳感官产生较强的刺激，使学生急于想知道这么厉害的是什么东西，激起学生的求知欲，然后引入教学活动，学生学到的知识就不太容易遗忘。又如电路短路保险丝熔断的实验中，如果直接接入220伏的市电中进行短路实验，弄不好会将总电路中的熔丝熔断，造成不必要的麻烦，而且不太安全。因此我作了如下改进。即用一个教学变压器，在初级线圈接上220伏的市电，从次级线圈引出12伏电压进行熔丝的短路熔断实验，只要在固定时将熔丝拉得稍紧些，短路时由于电流强度较大，结果在熔丝熔断时能发出"啪"的声音，并有电火花出现。效果明显，容易被学生所感知，从而帮助学生理解电路中熔丝的作用。

　　（2）对比律即感知的清晰程度和刺激物间的对比有关，这种对比越大，感知也就越清晰。比如讲述液体的扩散前，我先让学生观察三只放在桌上的量筒内的现象，第一只量筒中的硫酸铜溶液是上课前加入到水底的，这时硫酸铜溶液和水之间的界面泾渭分明；第二只量筒中的硫酸铜溶液是两天前加入到水底的，它们的界面不很分明；第三只量筒中的硫酸铜溶液是六天前加入到水底的，这时它们的界面已变得模糊不清了，从而推论出经过更长的时间，硫酸铜溶液和清水就混合均匀了，通过明显的对比，也就自然而然地知道物体中的分子是在不停地运动的。又如在说明晶体和非晶体的物理性质是不同的实验中，如果照课本所说，用烧热的钢针分别去接触涂蜡的云母和玻璃的反面，发生的现象对比不明显，如改用一个直径为5毫米左右的小砝码加热后去做这个实验，发生物理现象的对比就明显多了，实验数据记录如下：云母片上熔化的蜡成椭圆形，长半轴是9毫米，短半轴是6毫米，玻璃上的蜡熔化成圆形，直径约为6毫米。对比之下，学生就清晰地感知晶体各个方向的导热性能不同，非晶体各个方向上的导热性能相同，从而进一步理解晶体和非晶体的物理性质是不同的。再例如将6O瓦的白炽灯泡，放在中空的圆形磁铁上，接上220V直流电压，通过幻灯机投影可看见钨丝发光但不抖动；若改接220V交流电压，则可见钨丝发光，而且不停地"发抖"，对钨丝为什么会动，学生非常新奇，对比后，发现原来是安培力作用的结果。

　　（3）活动律即在静止的背景下，运动的事物容易被感知，运动越明显，感知也就越深刻。比如我在讲述液体蒸发时温度降低的内容时，对课本中的实验加以改进，演示实验前，先记下演示温度计的温度读数为22℃（室温），然后将吸管中的乙醚间断地滴在温度计的玻璃泡上，让其蒸发，大约一分钟左右，温度计的温度读数为0℃以下，温度下降二十几摄氏度，温度计管内的液面下降明显，变化达八厘米左右，学生看得清楚，而且感到新奇。又如我在讲述增大压强可使气体液化的内容时，将几滴乙醚滴入压缩空气引火仪的玻璃筒中，乙醚蒸发成气体，在筒的内壁上看不到液珠，当我将筒内的活塞较快地往下推时，结果可以看见筒的内壁附有一些液珠，这样，学生也就较清晰地感知到活塞向下运动—— 气体体 积缩小，压强增大——气体被液化的过程，实验收到了满意的效果。

　　综上所述，如何加强实验教学，提高实验效果，使学生学好物理知识，是大有潜力可挖的，方法也是多种多样的，也是无止境的，需要我们共同不懈的努力。