淺談高中物理演示實驗的地位與作用

王　冬

摘要：實驗是物理教學的基礎、內容、方法和手段，課堂演示實驗是物理實驗教學的重要組成部分。本文重點論述了當前高中物理演示實驗教學的地位與作用。

關鍵詞：物理演示實驗 教學 作用

《物理課程標準》強調“從生活走向物理，從物理走向社會”，這符合物理的學科特點——以觀察和實驗為基礎。

一、物理演示實驗在教學中的地位

《物理課程標準》中強調物理教學的目的是：“必須使學生比較系統(tǒng)地掌握學習現(xiàn)代科學技術和從事社會主義建設所需要的物理基礎知識，了解這些知識的實際應用，要培養(yǎng)學生的觀察實驗能力、思維能力、分析和解決實際問題的能力”。在此提出的觀察、實驗能力的培養(yǎng)，主要是通過物理實驗來實現(xiàn)的。演示實驗在中學物理實驗中具有舉足輕重的作用。加強物理教學中的演示實驗是提高高中物理教學質量的一個重要途徑。

當教師把書中的實驗展示在學生面前時，學生會產(chǎn)生神奇的感覺，好奇心、求知欲一并俱來。當充分準備后全神貫注于觀察實驗時，學生們會感知許多書本上學不到的東西。當實驗成功時，學生會產(chǎn)生一種愉悅感，就會對探索物理知識、克服困難產(chǎn)生無法替代的動力，無窮的興趣便引發(fā)出自覺學習的意志力和創(chuàng)新的勇氣。

二、演示實驗在高中物理教學中的作用

1. 物理演示實驗有利于學生對知識的掌握

許多物理演示實驗的現(xiàn)象本身就形成了知識，如串并聯(lián)電路的特點。這類實驗，往往容易被忽略，認為可做可不做，其實不然。大家知道，知識的掌握必須通過領會、鞏固和應用三個階段來實現(xiàn)。而領會知識又是鞏固知識和應用知識的前提。知識的領會是通過教材的直觀與概括來實現(xiàn)的。教材的直觀應以實物直觀和模象直觀為優(yōu)。在教學中，能應用實物的，要用實物，不能使用實物的，如原子的結構等，要盡量使用模型。這樣，才能形成生動、鮮明、具體、真實的、直觀的形象，并能激發(fā)學生的學習興趣。從而使知識的掌握有了前提和保證。還有一些實驗，如自感現(xiàn)象中的兩個實驗，其所顯示的現(xiàn)象與已掌握的知識聯(lián)系。學生從一個實驗看到了開關閉合時，與線圈串聯(lián)的燈比與電阻串聯(lián)的燈后亮；從另一個實驗看到了開關斷開時，與線圈并聯(lián)的燈并不立即熄滅，相反，斷電瞬間，燈還突然發(fā)出更強的光，然后才熄滅。有了這兩個實驗，就可以很順利地引導學生作出下列的分析：電流的變化——磁通量的變化——產(chǎn)生感應電動勢——形成感應電流——阻礙磁通量變化——阻礙電流變化。即由自身電流的變化引起的這一復雜過程就是自感現(xiàn)象。很明顯，這種現(xiàn)象與前面研究的電磁感應現(xiàn)象具有完全相同的特征，沒有質的區(qū)別。這樣，通過演示實驗，引導學生的思維活動向深度和廣度發(fā)展，找出事物的本質屬性和關系，并將其納入原有的知識體系中，會使整個知識體系更趨于深化和完整。教學中有時也需要設計一些演示實驗用于知識的鞏固和應用。如在講完《電荷和電子》一節(jié)后，若向學生演示：一個用細繩吊起的泡沫塑料小球在感應起電機已帶電的兩放電小球間來回跳動的實驗。學生一方面會感到一節(jié)課的緊張活動得到了調節(jié)，滿懷興致地觀看實驗，同時也會自然地產(chǎn)生一個疑問：“小球為什么能來回不停地跳動？”這樣，通過實驗把課題引了出來。顯然，通過實驗提出的課題，可以避免學生領會課題產(chǎn)生差錯，能順利地使學生進入課題類化和對新知識的重視，從而求得正確的答案，達到應用中鞏固知識的效果。

2. 演示實驗有利于調動學生的學習積極性

演示實驗往往直觀形象、生動活潑，所以很容易激發(fā)學生的求知欲。如在“電磁感應”問題的教學過程中，若用一個檢流計和螺線管連成一個閉合回路，先讓學生討論：“當條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間，檢流計指針是否偏轉？”然后教師做演示實驗，學生可以觀察到當條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間，檢流計指針突然偏轉一下，這時可能有學生會問：“當條形磁鐵靜止在螺線管中時，檢流計指針發(fā)生偏轉嗎？”當學生提出問題后，教師可以通過演示實驗讓學生看到問題的答案。教師再問學生：“在條形磁鐵插入和拔出的過程，檢流計指針偏轉有什么不同？”，這時，聰明的學生還可能會問：“檢流計指針偏轉的大小與什么有關呢？”教師可以接著做演示實驗，讓學生看到：當條形磁鐵迅速插入或拔出螺線管，檢流計指針偏轉較大；而當條形磁鐵緩慢插入或拔出螺線管，檢流計指針偏轉較小。這樣，通過演示實驗，學生在不知不覺中就對感應電流的產(chǎn)生條件、感應電流的方向以及感應電動勢的大小與誰有關等都有了直觀形象的認識。正是象這樣一個個的演示實驗，調動了學生的學習積極性，使單調、枯燥的學習，變得生動、有趣了。

3. 利用演示實驗講解物理過程，提高學生分析問題和解決問題的能力

解答物理問題的一個難點是弄清物理過程，能針對不同的物理過程運用相應的物理規(guī)律進行求解。但部分物理問題中所描述的物理過程比較抽象，學生不易弄清楚。若設計相應的演示實驗對過程進行演示，使物理過程展現(xiàn)在學生的面前，形象直觀，學生就容易明白，如在進行力的分解教學時，學生對于兩個分力的大小隨著它們夾角的變化而變化，并且可能比合力還大不能理解。為此可設計如下演示實驗：取一重錘放在桌面上，用兩根橡皮筋將重錘提起，讓這兩根橡皮筋的夾角由0°逐漸增加，學生會觀察到兩根橡皮筋的長度變長，分力還可能比合力大。這無疑是在學生大腦里產(chǎn)生的興奮劑，從而閃爍著解決問題的思維火花。

總之，演示實驗在物理學科中占有極其重要的地位，教師應充分發(fā)揮演示實驗在物理教學中的作用，培養(yǎng)學生的各種能力，挖掘學生的潛能，使學生成為能適應當今社會發(fā)展的高素質的創(chuàng)新型人才。