淺析演示實驗在物理課堂教學中的作用

田大香

【摘 要】物理是一門以實驗為基礎的自然科學，在物理課堂教學過程中必須要以實驗為基礎。而演示實驗是授課教師施展自己獨特教學風格的重要手段，通過演示實驗，把教材中原本枯燥、難懂的材料變成生動豐富的知識，讓我們的物理課堂更活躍，學生對學習和知識的應用會變得更靈活，從而取得良好的教學效果。

【關鍵詞】演示；實驗；物理教學

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0568（2016）15-0072-02

物理課堂教學必須要以實驗為基礎，這是由實驗本身的特點及實驗在物理教學中所起的作用決定的。只有在物理環(huán)境中，學生才能真正學會物理知識，也就是通常所說的“識物樹理”。而觀察和實驗就是根據(jù)學習要求而創(chuàng)設的、用來探索和學習物理知識最適宜的物理環(huán)境。

一、在中學物理教學過程中進行演示實驗的必要性

在科學技術突飛猛進、教學改革日益深化的今天，講授法仍然在中學物理教學中發(fā)揮著重要的作用，這種教學方法可以把知識系統(tǒng)、全面、快速地傳授給學生，盡管講授法有許多優(yōu)點，但由于許多物理規(guī)律、物理概念比較抽象，難以理解，容易造成學生對知識一知半解，消化不良。為了取得更好的教學效果，打造高效課堂，在運用講授法教學時，教師應有目的地利用各種直觀演示，指導學生觀察實驗和演示的現(xiàn)象。并根據(jù)教師指導的思路，把抽象內容形象化，從而引導學生的好奇心，激發(fā)其學習動力。

初中階段的學生正處于由形象思維向抽象思維轉折的關鍵時期，尚不能用科學的思維方法去發(fā)現(xiàn)、提出問題和分析、解決問題。在初中二年級剛剛開始接觸物理時，很多學生懷著強烈的學習興趣和動機，積極、樂觀地投入到這門新課程的學習。但隨著學習進程的深入，學習內容逐漸增加，知識難度也越來越大，很多學生感到物理學習越來越吃力，漸漸對物理學習產(chǎn)生畏懼心理，這種情況在高中物理的學習中表現(xiàn)得更為突出。

物理演示實驗對學生來說是一種新奇的體驗，容易激發(fā)學生的好奇心，活躍課堂氣氛，激活學生物理思維。關于學習規(guī)律的研究也發(fā)現(xiàn)：人們僅通過聽覺獲得的知識占總信息的15%，單通過視覺獲得的知識占總信息的25%，而把視覺和聽覺結合起來，記憶竟然可以達到總信息的65%。正如英國馬耳溫學院物理教授約翰·路易斯先生1984年在天津三中講學時多次強調：聽聽容易忘，看看容易記，做做就明白。

二、演示實驗在中學物理教學實驗中具有重要地位

中學物理教學實驗可分為以下3種：

1. 演示實驗

是一種以教師為主要操作者的示范表演性的實驗，是把要研究的現(xiàn)象形象地展示在學生面前，引導學生仔細觀察和認真思考，進一步配合討論或講授，最終建立物理概念和認識物理規(guī)律的實驗形式。

2. 分組實驗

是指在教師引導下，利用整節(jié)課的時間在實驗室內分組進行的實驗形式。在實驗過程中，每個學生都可以親自動手操作、觀察，使用儀器進行測量、獲取數(shù)據(jù)，同學之間積極討論，分析實驗現(xiàn)象，共同總結出實驗結論。

3. 隨堂實驗

指教學過程中穿插在物理課堂教學中的學生小實驗，也稱為邊學邊實驗或邊教邊實驗。與教師的講解配合比較密切，形式比較靈活，可以是一個小實驗或一組系列小實驗。

演示實驗在上述幾種物理實驗中占有很大比重，演示實驗是授課教師施展自己教學藝術的獨特手段，也是一種深受學生喜愛的實驗形式，它能夠化枯燥為生動，化抽象為具體。通過演示實驗展示物理現(xiàn)象和物理過程，可以把學生在日常生活中難以見到的或者與生活常識相違背的現(xiàn)象展示出來，使學生形成鮮明的物理表象，激發(fā)認知沖突，為正確把握物理概念、物理規(guī)律奠定良好的基礎。

演示實驗是提高物理課堂教學效果的催化劑，教師要在教學過程中巧妙地運用演示實驗。

三、如何在中學物理教學中充分發(fā)揮演示實驗的作用

1. 活躍課堂氣氛，激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望

引入新課時，教師可以通過簡短而生動有趣的演示實驗，激發(fā)學生的求知欲望，提高學生的學習興趣。

例如，大氣壓強這一概念對初中階段的學生來說比較抽象，教師可以在教學過程中先后安排以下兩個實驗，一個是厚紙托水杯的演示實驗，為了吸引學生的注意力，激發(fā)學生的好奇心，教師在實驗前提出猜想：“如果把水杯口向下放置，紙片會不會掉下來？紙片真的能托起滿滿一杯水嗎？”這時學生的意見各不相同，有的還躍躍欲試，當真的看到紙托住了滿滿一杯水時，學生無不感到新奇有趣，教師因勢利導：“請同學們分析此時紙片受到哪些力的作用？為什么不會掉下來呢？”學生自然地會想到紙片受到一個向上的壓力，而且壓力是大氣產(chǎn)生的。接著再做一個燒瓶吞雞蛋的實驗，把一個剝了皮的雞蛋放在一個燒瓶口處，點燃瓶中的酒精棉，當大家看到雞蛋被燒瓶慢慢吞進去時，感到特別驚訝。由這兩個有趣的實驗引入大氣壓強的概念，充分調動了學生的學習積極性，取得了較好的課堂效果。

2. 提供必要的感情素材，幫助學生理解物理概念和規(guī)律

物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，無不依賴于堅實的實驗基礎。在教學過程中，教師可用演示實驗來展示物理現(xiàn)象和物理過程，通過演示實驗，為學生提供感性材料，使學生獲得豐富的感性知識，從而更深刻地理解物理概念和物理規(guī)律。

例如，彈力的產(chǎn)生是因為物體之間相互擠壓，使物體發(fā)生形變，然而堅硬的物體發(fā)生的形變是很微小的，學生無法直接觀測。學生通常會認為橡膠、彈簧這樣的物體能發(fā)生形變，而如墻壁、石頭般堅硬的物體產(chǎn)生彈力時是不會發(fā)生形變的。為了轉變這種錯誤的觀念，我們可以做如下演示實驗：在平底燒瓶里裝滿紅墨水，上邊塞1個橡皮塞，橡皮塞里穿1根兩頭被敲掉的演示溫度計，為了使效果更明顯，可在演示溫度計前再裝1個放大鏡，當用手擠壓玻璃瓶時，會很明顯地看到液柱在上升，再敲擊玻璃瓶，會發(fā)出清脆的響聲，學生感到非常驚訝、有趣，這樣就可以為學生理解正確的物理概念奠定堅實的基礎。

3. 將具體現(xiàn)象和抽象思維有機結合，提高學生綜合分析能力

以伽利略首創(chuàng)的“實驗、物理思維和教學演繹”三者巧妙結合的科學方法為標志，物理學才真正從古代自然哲學中分離出來，成為一門獨立的科學，物理實驗真正成為物理學的基礎。觀察是眼腦并用的活動，只有正確、有目的、有計劃地細心觀察才能達到良好的觀察效果。做演示時，教師應該邊演示邊提醒學生要注意觀察的主要現(xiàn)象，并不斷提出問題，引導學生將具體現(xiàn)象和抽象思維有機結合起來，鍛煉學生的綜合分析能力。

學生在學習物理之前，對一些物理現(xiàn)象和過程有自己的一些認識，這些來源于生活的物理概念有很多是錯誤的。例如，根據(jù)生活經(jīng)驗，部分學生容易產(chǎn)生“力是維持物體運動的原因”這一錯誤的認識，要使學生糾正這一錯誤認識，還是要通過演示實驗的方法：用手在講臺上推木塊，木塊前進，停止推動，木塊停止。還可以舉例子：當我們騎自行車時，用力蹬車，車會運動，停止用力，最終自行車會停止。誰能告訴我們讓車停止的罪魁禍首是什么？再讓學生互相討論，給他們充分展示思維的機會，最終得到讓自行車停止的罪魁禍首是摩擦力這一結論，如果沒有摩擦力，車會永遠運動下去，看來力不是維持物體運動的原因。再進一步借助如下演示實驗：

（1）將小車放在斜坡上，下面鋪上光滑的木板，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測出距離。

（2）再將小車放在同樣的斜坡上，下面鋪上棉布，從斜面的同一高度滑下，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測出距離。

（3）再一次將小車放在同樣的斜坡上，下面鋪上毛巾，從斜面的同一高度滑下，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測出距離。

比較小車分別在木板、棉布、毛巾上運動的距離，可以得出結論：小車受到的摩擦力越來越小，運動的距離卻越來越長?？梢娏Σ皇蔷S持而是改變物體運動的原因，教師從演示實驗觀察到的現(xiàn)象入手，引導學生進一步分析出問題的本質，在觀察現(xiàn)象、傳授知識的同時，開拓學生思維，最終實現(xiàn)教學目標。

4. 通過演示實驗的示范作用，培養(yǎng)學生良好的學習習慣

教師在操作演示過程中，遵循實事求是的科學態(tài)度和嚴肅認真的實驗作風，會對學生產(chǎn)生潛移默化的影響。特別是一些學習成績不好但動手能力強的學生，教師可指導他們動手演示實驗，當其操作成功、表現(xiàn)規(guī)范時，要及時提出表揚。通過這些措施，讓基礎薄弱、在學習上容易失去興趣的學生重拾信心，使學生在動手操作和教師指導分析的過程中掌握基本知識和實驗技能。

為了取得更好的教學效果，有些演示實驗需要學生和教師共同參與。例如，在學習壓強概念時，教師帶領學生共同做實驗，把一頭削尖了的鉛筆握在拇指和食指中，再用力擠壓鉛筆，拇指和中指會感受到不同程度的疼痛感，我們把不同程度的疼痛感叫做不同的壓強。又如，學習光的衍射時，教師帶領學生手指并攏，并伸直放在眼前，再調節(jié)這只手的手指縫隙，對著手指縫觀察燈光，可以觀察到光的衍射現(xiàn)象。

綜上所述，演示實驗在物理教學過程中具有非常重要的意義，對于提高教學效果有著無可替代的作用。藝術化的演示實驗更具有獨特的魅力，在教學過程中，教師一定要高度重視演示實驗的作用，充分利用演示實驗的魅力去激發(fā)學生強烈的求知欲。

參考文獻：

[1] 閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2] 劉化君，栗岳，李彬.簡明物理學史[M].濟南：山東大學出版社，1992.

（編輯：楊 迪）