演示實驗在高中物理課堂教學中的作用

物理是以實驗為基礎(chǔ)的學科，物理學的基本定律都是在實驗的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的，物理學離不開實驗，而物理課堂教學更離不開演示實驗。但在教學中，一些物理教師重視邏輯思維的培養(yǎng)，忽視形象思維的培養(yǎng)，忽視知識的生成過程，認為演示實驗做不做無所謂，只要講清楚就行。我認為演示實驗作為理論聯(lián)系實際的實踐活動，能使學生處于教學的主體地位，為學生認知物理概念、物理規(guī)律、物理探究過程提供不可或缺的服務(wù)。演示實驗是物理課堂教學的重要手段，有非常重要的作用。

1.創(chuàng)設(shè)有趣情境，激發(fā)學生求知欲

著名心理學家皮亞杰在《教育科學與兒童心理學》中曾說：“所有智力方面的工作都依賴于興趣?！睂W生在學習活動中，對自己感興趣的現(xiàn)象、事物等總是主動、積極地學習、認識。因此，在課堂教學中，教師應(yīng)盡可能設(shè)計各種生動、有趣的物理演示實驗，通過創(chuàng)設(shè)有趣的物理情境引入新課題，激發(fā)學生學習物理的濃厚興趣，使學生產(chǎn)生強烈的求知欲望，從而產(chǎn)生學習動力，積極主動地參與學習活動。

例如，在講“自由落體運動”一節(jié)時，可以先從學生熟悉的情境入手：“同學們都知道兩個鐵球同時落地的故事，兩個重量不一樣的鐵球從同一高度同時釋放，能同時落地?！苯又贸鰧嶒炂鞑?，提問：“這里有一枚硬幣和一根羽毛，將它們從同一高度同時釋放，能否同時落地呢？”然后演示實驗，結(jié)果硬幣先落地。接著將硬幣和羽毛一起放入玻璃管，抽去管中空氣，再次演示實驗，結(jié)果硬幣和羽毛同時落地。演示實驗的現(xiàn)象激發(fā)起學生的求知欲。這時，教師就可以水到渠成地引導學生合作探究，尋找自由落體運動的規(guī)律。

2.展示物理規(guī)律，提高教學效率

“百聞不如一見”。物理規(guī)律博大精深，有的抽象深邃，不容易理解。在課堂教學中，可以先通過演示實驗，把一些抽象的知識形象真實地表現(xiàn)出來，再讓學生在教師引導下分析思考，通過觀察、比較和分析，找出現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，形成物理概念、規(guī)律。這種獲取知識的方法，學生樂于接受也易于接受，且對知識的印象較為深刻，有利于學生對知識的掌握和鞏固。

力的概念十分抽象，學生在對物體進行受力分析時往往覺得比較吃力。比如，圖1中要求分析桿1和桿2的受力情況，學生不容易一下子就做正確。

圖1 圖2

可設(shè)計如下演示實驗：以同桌兩人為一小組，其中一位同學右手臂彎曲叉腰（如圖2中甲同學），另一位同學拉住甲同學的手肘并向下用力（如圖2中乙同學）。

此時甲同學明顯感覺到自己兩段手臂受力的方向。隨后甲乙兩同學交換。通過這個演示實驗，同學們一下子就將這一抽象問題搞懂了，并且印象深刻。老師講解和板書都無法達到的效果，一個設(shè)計巧妙的演示實驗就做到了。正如我國著名物理教育家朱正元教授所說：“千言萬語說不清，一看實驗就分明?！?/p>

3.探尋物理本質(zhì)，培養(yǎng)學生能力

不少物理教師認為，讓學生在實驗中得出結(jié)論而獲取知識的方式費時費力，而且學生自己探究不確定性太大，不如教師在黑板上講解透徹、直接，學生學得明白，并且能節(jié)省出更多時間讓學生做練習。這種陳舊的教學理念在一定程度上抑制了學生的主動性和積極性，降低了學生獨立思考問題、解決問題的能力。

“聽來的忘得快，看到的記得住，做過的才能會”。在物理演示實驗中，讓學生觀察并親身參與實驗過程，記錄相關(guān)實驗現(xiàn)象，分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，并針對實驗中產(chǎn)生的問題，提出自己解決問題的設(shè)想并驗證。這一系列教學活動不但激發(fā)了學生學習的興趣，而且培養(yǎng)了學生觀察、分析、探究和解決問題的能力，使物理課堂回歸實驗的本質(zhì)。

4.剖析難點問題，增強探究意識

用演示實驗將一些比較復(fù)雜的物理問題展現(xiàn)在學生面前或讓學生根據(jù)實驗自己感悟體會，不但有助于具體問題的解決，提高學生的課堂參與度，而且有利于培養(yǎng)學生的探究能力。

比如學生不容易區(qū)分電功和電熱這兩個抽象概念，我們可以用這樣一個演示實驗引導學生探究：如圖3，選用一個已知線圈阻值為R的電動機，先將電動機卡死，讀出I■和U■，比較相同時間t內(nèi)I■U■t與I■■Rt是否相等（因為電機不轉(zhuǎn)，電功應(yīng)等于電熱）。再讓電動機正常運轉(zhuǎn)，測出I■和U■，比較相同時間t內(nèi)I■U■t與I■■Rt是否相等（因為電動機轉(zhuǎn)動，有機械功率輸出，所以電功應(yīng)大于電熱）。

圖3

有了具體的實驗數(shù)據(jù)，就可以直觀地引導學生探究電功和電熱這兩個抽象概念的區(qū)別。這樣學生不僅能弄清具體問題，而且能在探究過程中領(lǐng)悟科學的思想觀念，實踐科學研究的方法，提高物理探究的興趣，受益匪淺。

“百聞不如一見，百見不如一做”。生動有趣的物理實驗現(xiàn)象能夠為學生提供生動形象的情境，讓學生感受強烈，印象深刻，這對物理概念、規(guī)律在學生頭腦中的形成及對學生各種能力的培養(yǎng)都極其有利。演示實驗在物理課堂教學中起著不可替代的作用，因此不僅要做課本上的實驗，而且要想方設(shè)法地在教學過程中多設(shè)計一些針對性強、形象生動的演示實驗。