初中物理教學(xué)中優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)的策略研究

徐密芬

摘要：演示實(shí)驗(yàn)是指為配合教學(xué)內(nèi)容由教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示，在操作的同時(shí)配合講解來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)方法的一個(gè)重要組成部分，是使教學(xué)直觀化和形象化的重要措施，它能變枯燥為生動(dòng)，把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前，它對(duì)學(xué)生掌握課程基本要求，激發(fā)學(xué)生的求知和探索物理規(guī)律的欲望、培養(yǎng)學(xué)生思維能力，對(duì)學(xué)生加深印象、加深理解以及活躍課堂氣氛等方面發(fā)揮重要的作用。

關(guān)鍵詞：初中物理；優(yōu)化；演示實(shí)驗(yàn)；策略研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2016）10-0091

在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作中，教師往往忽略了影響實(shí)驗(yàn)效果的一些客觀因素，實(shí)驗(yàn)過(guò)程設(shè)計(jì)過(guò)分循規(guī)蹈矩、按部就班，沒(méi)有創(chuàng)新意識(shí)，從而使教師的演示實(shí)驗(yàn)始終難以達(dá)到預(yù)期的效果。因而優(yōu)化課堂演示實(shí)驗(yàn)對(duì)物理課堂教學(xué)意義非凡，通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思設(shè)計(jì)、演示過(guò)程等，促進(jìn)學(xué)生深入觀察、理解、掌握課本知識(shí)的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。

以下是筆者在八年級(jí)物理課堂教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在的幾個(gè)問(wèn)題并提出一些相應(yīng)的優(yōu)化策略。

問(wèn)題一：實(shí)驗(yàn)器材有點(diǎn)“高端”

我們教學(xué)實(shí)踐中很多的演示實(shí)驗(yàn)器材來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室，特點(diǎn)是：制作精良，日常生活不常見(jiàn)，不接地氣，因而不宜鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。例如：蘇科版物理八年級(jí)上冊(cè)第二章《物態(tài)變化》中第二節(jié)《汽化和液化》中教材所給的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖：

筆者認(rèn)為有以下幾點(diǎn)不如人意之處：首先，來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室的器材組裝較復(fù)雜，不方便攜帶；其次，有安全隱患（易燙傷手）；再次，操作不方便；另外，由于需先加熱水產(chǎn)生水蒸氣，所以需用較長(zhǎng)的時(shí)間。

優(yōu)化策略：演示實(shí)驗(yàn)宜簡(jiǎn)不宜繁

偉大的物理學(xué)家麥克斯韋說(shuō)過(guò)：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)，使用的材料越簡(jiǎn)單，學(xué)生越熟悉，就越能透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果”。所以，演示實(shí)驗(yàn)宜簡(jiǎn)不宜繁。過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置還會(huì)分散學(xué)生的注意力，不易抓住事物的本質(zhì)。筆者經(jīng)過(guò)思索進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：用了4只普通的矮腳杯，先在二只杯中分別倒入小半杯熱水和冷水，杯底用餐巾紙擦干后請(qǐng)學(xué)生檢查確保杯底是干燥，然后在另二只杯中倒入相同的熱水，將前面的二只杯子（分盛等量熱水和冷水）疊放在熱水杯上面，幾十秒后即可向?qū)W生展示上面兩只杯底現(xiàn)象：熱水杯底仍干燥但冷水杯底卻有一層非常明顯的水珠，對(duì)比非常鮮明。筆者所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有如下優(yōu)點(diǎn)：器材簡(jiǎn)單又是學(xué)生日常生活用品，實(shí)驗(yàn)操作既方便又安全，且對(duì)比鮮明又用時(shí)短。

問(wèn)題二：受客觀條件的限制，即受其他無(wú)關(guān)因素的干擾

例如：在蘇科版物理八年級(jí)下冊(cè)第六章《物質(zhì)的物理屬性》的第一節(jié)《物體的質(zhì)量》中活動(dòng)6.1“探究物質(zhì)的狀態(tài)對(duì)質(zhì)量是否有影響”的演示實(shí)驗(yàn)中，筆者通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有二大干擾因素：第一，因?yàn)楸臏囟容^低，所以空氣中的水蒸氣液化現(xiàn)象非常顯著，這帶來(lái)了兩個(gè)問(wèn)題，首先是使冰熔化后的質(zhì)量略有增加從而干擾了實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，其次是由于水蒸氣同時(shí)在燒杯外壁液化使整個(gè)杯子成了一個(gè)潮濕的物體，這就與學(xué)生剛剛掌握的正確使用托盤(pán)天平的注意事項(xiàng)（不要把潮濕的物品直接放在天平的托盤(pán)里）相背，從而影響學(xué)生正確規(guī)范使用托盤(pán)天平的學(xué)習(xí)；第二，由于這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)基本上是在2月的中下旬，氣溫不高，使得冰塊從周?chē)h(huán)境中吸熱熔化需用較長(zhǎng)的時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生很難在有限的課堂時(shí)間內(nèi)等到冰全熔化完，從而觀察到冰熔化后質(zhì)量不變的現(xiàn)象。

優(yōu)化策略：運(yùn)用“水浴法”加熱，使演示實(shí)驗(yàn)更直觀、有效

演示實(shí)驗(yàn)的最終目的是為教學(xué)服務(wù)的，為的是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，理解規(guī)律，從而掌握規(guī)律，所以可見(jiàn)度是衡量演示實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。因此，演示實(shí)驗(yàn)的物理過(guò)程的變化要顯著、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀且有明顯的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以，優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)很重要的一點(diǎn)就是教師要想方設(shè)法排除其他無(wú)關(guān)因素的干擾。

為解決以上兩大問(wèn)題，筆者進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。受到探究固體熔化特點(diǎn)時(shí)的“水浴法”加熱的啟發(fā)，將該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：將提前準(zhǔn)備好的紅色的冰塊放進(jìn)保鮮袋中，再將保鮮袋放入裝有水的醬菜瓶?jī)?nèi)（注意袋口在瓶外），隨后馬上旋緊瓶蓋放入調(diào)好的天平中稱(chēng)量，筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不到二分鐘紅色的冰塊就全熔化成紅色的水，整個(gè)過(guò)程中天平始終平衡，很好地說(shuō)明了物質(zhì)狀態(tài)改變了但質(zhì)量不改變的原理。

改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)有三大優(yōu)點(diǎn)：1. 器材簡(jiǎn)單又是學(xué)生日常生活用品，實(shí)驗(yàn)操作方便，并且由于整個(gè)瓶封閉的，所以既能有效避免了水蒸氣的遇冷液化而弄濕托盤(pán)，又能防止水的液化和蒸發(fā)，使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更嚴(yán)密；2. 由于水的導(dǎo)熱性?xún)?yōu)于空氣，所以冰熔化的較快從而讓學(xué)生迅速觀察到冰在整個(gè)熔化過(guò)程中質(zhì)量都不改變現(xiàn)象；3. 提前準(zhǔn)備好的紅色的冰塊比較醒目，使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的學(xué)生也能看清。

問(wèn)題三：實(shí)驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短把控不當(dāng)，影響演示實(shí)驗(yàn)的效果

在實(shí)際教學(xué)中，很多教師由于缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的精心設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間的長(zhǎng)短安排很隨意，該長(zhǎng)的不長(zhǎng)，該短時(shí)卻不短。

優(yōu)化策略：合理把控演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效果

課堂上的教學(xué)時(shí)間是極其寶貴的。若演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一會(huì)影響規(guī)定的教學(xué)任務(wù)的完成度；二是由于八年級(jí)學(xué)生注意力集中的時(shí)間較短的特點(diǎn)，長(zhǎng)時(shí)間的等待會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生懈怠而不注意觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，而演示實(shí)驗(yàn)的一切功能都不能離開(kāi)觀察，這就使我們的演示實(shí)驗(yàn)效果“事倍功半”。所以，在實(shí)踐中，我們需要縮短演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)間以追求高效。

演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有不可替代的作用。尤其在當(dāng)今素質(zhì)教育的大背景下，在物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能起到不可估量的作用。只有不斷地通過(guò)改革創(chuàng)新優(yōu)化我們的演示實(shí)驗(yàn)，才能達(dá)到最佳的教學(xué)狀態(tài)。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江區(qū)北厙中學(xué) 215222）