淺談物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

趙生

[摘 要]物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。觀察和實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的根本方法。一部物理學(xué)發(fā)展的歷史，就是一部觀察實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律、應(yīng)用規(guī)律的歷史。物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)更離不開實(shí)驗(yàn)。

[關(guān)鍵詞]演示實(shí)驗(yàn) 形象信息 整體效應(yīng)

演示實(shí)驗(yàn)是教師在課堂上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容做的演示給學(xué)生看的實(shí)驗(yàn)。它在物理教學(xué)特別是初中物理教學(xué)中具有十分重要的作用。

一、初中生的心理特點(diǎn)和物理的學(xué)科特點(diǎn)決定了物理教學(xué)中必須加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

初中學(xué)生思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，其中形象思維仍起重要作用，抽象思維正在發(fā)展。在很大程度上，學(xué)生仍習(xí)慣于靠經(jīng)驗(yàn)材料判斷分析事物，不善于從理論上進(jìn)行推導(dǎo)。心理學(xué)研究表明：人們認(rèn)識事物存在著知覺優(yōu)先的傾向。這就要求教師必須給學(xué)生提供足夠的感性材料和活動機(jī)會，加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)。

初中生的心理的另一個特點(diǎn)是好奇心強(qiáng)，喜歡探索自然的奧妙，興趣廣泛、強(qiáng)烈，但缺乏深度和穩(wěn)定性。如果在教學(xué)中不失時機(jī)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)就可以激發(fā)學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)探索自然的興趣和獻(xiàn)身科學(xué)的精神。例如：我在《大氣壓》一節(jié)的教學(xué)中，首先演示母子管實(shí)驗(yàn)，在大試管中注入水，將略小的試管放入大試管水中，然后提問：若手拿大試管倒置，小試管如何？絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為小試管會受重力而掉下。然后實(shí)驗(yàn)，學(xué)生驚奇的發(fā)現(xiàn)小試管不但沒有掉下，反而在滴下水的同時，緩緩上升，感到疑惑不解，教師及時點(diǎn)撥：是什么使得試管緩緩上升的呢？是大氣壓。學(xué)習(xí)了《大氣壓》這節(jié)課我們就可以解釋這一現(xiàn)象。一個有趣的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生的興趣，整堂課學(xué)生精力旺盛，注意力集中。正如愛因斯坦所說：興趣是最好的老師。

從記憶角度分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)講解的物理規(guī)律遠(yuǎn)比單純的語言講解留下的印象深刻、久遠(yuǎn)?？茖W(xué)研究表明：語言信息和形象信息在頭腦里的比例是1：1000，即頭腦儲存語言信息的能力。有人做過形象的比喻：一幢華麗的大樓，你看一眼再復(fù)認(rèn)時，不用語言表達(dá)，便能認(rèn)出。而讓你讀一遍作家對這一大樓的文字表述后，再去復(fù)認(rèn)這一指定的大樓時，始終比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬間建立起來的神經(jīng)聯(lián)系是一種立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而后者是依次性的鏈狀結(jié)構(gòu)。所以，在物理教學(xué)中把概念、規(guī)律通過演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為物理形象，便于學(xué)生記憶。

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。觀察和實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的根本方法。一部物理學(xué)發(fā)展的歷史，就是一部觀察實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律、應(yīng)用規(guī)律的歷史。物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，物理教學(xué)更離不開實(shí)驗(yàn)。

二、演示實(shí)驗(yàn)的重要作用

演示實(shí)驗(yàn)是連接認(rèn)識的主體和認(rèn)識的客體的紐帶。物理概念和規(guī)律的建立離不開表象作基礎(chǔ)，而表象的感性材料的獲得，在很大程度上依賴于物理實(shí)驗(yàn)。

有些物理概念和規(guī)律，學(xué)生在生活中很少感知，那么在主體和認(rèn)識客體間就缺少必要的中介物。例如：在講電和磁的關(guān)系時，只有做好實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)、理解電生磁、磁生電、磁場對電流有作用等物理現(xiàn)象。如果沒有實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就難以想象、理解電和磁之間的這種本質(zhì)聯(lián)系。

學(xué)生頭腦有時積累了一些感性材料、生活經(jīng)驗(yàn)，但有些經(jīng)驗(yàn)是模糊的、動搖的、甚至是錯誤的。這就要求教師在教學(xué)中進(jìn)行生動演示，突出主要部分，使模糊的得以鮮明，對錯誤的加以改正。例如：學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)對運(yùn)動和力有些模糊的認(rèn)識。在教學(xué)中就要做好斜面小車實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)，推出牛頓第一定律，在這基礎(chǔ)上更好理解運(yùn)動和力的關(guān)系。試想如果沒有實(shí)驗(yàn)，教學(xué)將變得多么困難。

三、本人在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，注意并做了以下幾個方面的工作：

上課前作好充分準(zhǔn)備，注意實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)問題，以免出現(xiàn)意想不到的失誤，以確保實(shí)驗(yàn)成功，提高課堂效率。

圖 1

自制儀器，簡便易行。教學(xué)中自制簡易儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，往往會取得良好的教學(xué)效果。例：在講《二力平衡》一節(jié)中，我自制了一個正方形硬紙片，如圖1放置，以硬紙片為研究對象，說明硬紙片處于靜止?fàn)顟B(tài)時，F(xiàn)1、F2是平衡力。然后由實(shí)驗(yàn)研究二力平衡的四個條件。對于兩個力在同一直線上和作用在同一物體上這兩個條件初中學(xué)生掌握不好，對此我對實(shí)驗(yàn)做了如下處理：轉(zhuǎn)動硬紙片，保持F1、F2大小相等、方向相反、在同一物體上但不在同一直線上，松手后硬紙片不平衡而發(fā)生轉(zhuǎn)動；硬紙片靜止后，用剪刀沿對角線剪開硬紙片，紙片不再平衡，鉤碼掉到了地上。學(xué)生在笑聲中自然理解了兩個力要達(dá)到平衡，必須是在同一物體上。

注意實(shí)驗(yàn)的可視性。演示實(shí)驗(yàn)必須讓全班同學(xué)都能觀察清楚，所以必須注意實(shí)驗(yàn)的可視性，例如：在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，把各元件固定在插孔式演示板上，掛起來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可視性。

注意實(shí)驗(yàn)的整體效應(yīng)。例：在《功的原理》一節(jié)教學(xué)中，我把杠桿、動滑輪固定在同一演示板上，并用紅紙條標(biāo)好刻度，然后演示用它們提起重物的情況。這樣既增加了實(shí)驗(yàn)的可視性，又便于學(xué)生注意用杠桿、動滑輪做功的共同點(diǎn)，總結(jié)出使用機(jī)械不省功的原理。排除了分散實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的思維干擾，提高了課堂效率。