初中物理演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的幾個(gè)問題

成展海

【摘 要】實(shí)驗(yàn)是初中物理中一個(gè)重要的組成部分，是將知識與實(shí)踐結(jié)合的一個(gè)環(huán)節(jié)。受教學(xué)條件限制，很多物理實(shí)驗(yàn)不能讓每個(gè)學(xué)生都操作一遍，那么這時(shí)候演示實(shí)驗(yàn)就占據(jù)了重要地位。在演示實(shí)驗(yàn)中有諸多問題需要注意，本文從突出過程、思維觀察、多元設(shè)計(jì)和小組討論四個(gè)方面進(jìn)行討論。

【關(guān)鍵詞】演示實(shí)驗(yàn)；初中物理；教學(xué)策略

物理是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作是教學(xué)活動(dòng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在初中物理教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)重要的部分，進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)需要注意一些細(xì)節(jié)上的問題，才能達(dá)到有效教學(xué)的目的。下面人教版教材為例，具體分析幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中需要注意到的問題。

一、盡力獨(dú)創(chuàng)，突出過程

演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一般為重要的、經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)，因此這就容易產(chǎn)生一個(gè)死板、僵化的教學(xué)模式。在演示時(shí)，教師可能會出現(xiàn)采用固定的演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的方式，讓演示失去很多趣味。相反，如果盡可能地獨(dú)創(chuàng)演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方式，可以吸引學(xué)生的興趣，突出實(shí)驗(yàn)過程。

八年級下冊第九章《壓強(qiáng)》帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)了壓強(qiáng)的世界，測量各種物體狀態(tài)的壓強(qiáng)也成了眾多學(xué)生實(shí)驗(yàn)中非常有趣的一個(gè)。探究液體壓強(qiáng)的影響因素的實(shí)驗(yàn)可以說是一個(gè)必做的實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)的過程過于固定和僵化，不利于提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。在課堂上，我引入了一個(gè)新編的演示實(shí)驗(yàn)，帶領(lǐng)學(xué)生重新認(rèn)識液體壓強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)拋開了帶有壓強(qiáng)計(jì)等精確測量壓強(qiáng)的工具，而是采用了直觀的方式讓學(xué)生重點(diǎn)關(guān)注過程，而不被繁瑣的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所困擾。測量裝置選用了U型壓強(qiáng)計(jì)，可以通過壓強(qiáng)計(jì)的液面高度差來輕松地比較壓強(qiáng)大小。在實(shí)驗(yàn)中，我選取了測量深度與液體密度兩個(gè)測量指標(biāo)。運(yùn)用控制變量法，在不同深度的水中測量壓強(qiáng)，此為研究測量深度的影響；然后在相同深度的水和鹽水中分別測量壓強(qiáng)，此為研究液體密度的影響。通過對照，即可得出結(jié)論：在其他條件相同的情況下，深度越大，壓強(qiáng)越大；密度越大，壓強(qiáng)越大。通過這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生直觀地觀察到了實(shí)驗(yàn)的一系列現(xiàn)象，可以更好地理解p=ρgh的公式，也就是在重力系數(shù)一定的情況下，液體的壓強(qiáng)和液體密度、液體深度正相關(guān)。壓強(qiáng)是一個(gè)體系比較龐大的知識，但是通過一個(gè)簡單的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅掌握了液體壓強(qiáng)的公式，更進(jìn)一步了解實(shí)驗(yàn)的過程，對控制變量法等這樣的實(shí)驗(yàn)思想有了深刻的認(rèn)識。

通過演示，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的過程更加感興趣，從而提升了實(shí)驗(yàn)的演示效果。如果演示實(shí)驗(yàn)和普通實(shí)驗(yàn)千篇一律的話，那么演示的過程也就索然無味，失去了演示的意義。創(chuàng)新過程，獨(dú)創(chuàng)實(shí)驗(yàn)才能將實(shí)驗(yàn)過程凸顯得淋漓盡致。

二、思維觀察，深度剖析

演示實(shí)驗(yàn)雖然沒有讓學(xué)生親自動(dòng)手去做，但是仍然具有關(guān)鍵的教學(xué)意義，其原因就在于演示過程中學(xué)生的雙手被解放出來，才有了更多的精力去進(jìn)行觀察，深度思考?！爱?dāng)局者迷，旁觀者清”，說的就是這個(gè)道理。

以八年級上冊第三章“物態(tài)變化”為例。觀察物態(tài)的變化是本章節(jié)的主要實(shí)驗(yàn)之一，由于實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容就是觀察現(xiàn)象，所以沒有必要讓所有學(xué)生都動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，因此在講授中采用演示實(shí)驗(yàn)是比較合適的。觀察水的沸騰是一個(gè)常見的演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是讓學(xué)生認(rèn)識水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的除了展示現(xiàn)象以外，還有就是為了節(jié)約實(shí)驗(yàn)用的時(shí)間。觀察物態(tài)變化所需的時(shí)間比較漫長，在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)間有限，水從開始加熱到沸騰需要一個(gè)不短的時(shí)間，那么我們?nèi)绾渭涌爝@一時(shí)間呢？這一問題作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)技巧，被我引到課堂上進(jìn)行討論，目的是深度剖析演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新力。學(xué)生經(jīng)過積極的思考，也基本能提出有效的方法，即一開始就選用開水或者溫水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)槲覀冇^察的現(xiàn)象在于沸騰而不在于加熱過程。采用了這一優(yōu)化方法之后，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)效率就非常的高了，我們順利地觀察到了水加熱到100攝氏度時(shí)開始沸騰的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。物態(tài)的變化重點(diǎn)在于物體的溫度情況，以水為例就是水的沸點(diǎn)為100攝氏度，這是水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的臨界點(diǎn)。演示實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)在于觀察現(xiàn)象，在水的沸騰實(shí)驗(yàn)中，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生深度剖析了沸騰需要滿足的條件并且優(yōu)化了過程，雖然沒有進(jìn)行操作卻也為學(xué)生增進(jìn)了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。

演示實(shí)驗(yàn)不僅只是讓學(xué)生“袖手旁觀”的，而是需要觀察者付諸深度的思考。通過思考，觀察者才能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中蘊(yùn)藏的奧秘，分析出優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的一系列手段和方法。用深刻的思維去觀察，才能從知識深處剖析演示實(shí)驗(yàn)。

三、多元設(shè)計(jì)，定性分析

無論是演示實(shí)驗(yàn)還是操作實(shí)驗(yàn)，精心設(shè)計(jì)這一過程是必不可少的。演示實(shí)驗(yàn)有千千萬萬，每個(gè)用到的實(shí)驗(yàn)都需要從多個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，讓學(xué)生能直擊現(xiàn)象本身。演示實(shí)驗(yàn)的多元設(shè)計(jì)，可以去除糟粕，能夠直觀地進(jìn)行一些定性分析。

以九年級第十九章“生活用電”為例。生活用電要注意到兩點(diǎn)，一個(gè)是安全問題，另一個(gè)是節(jié)能問題。通過課程知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)當(dāng)在生活用電中掌握一些實(shí)用的技能和用電常識。為了提升學(xué)生安全用電知識，也是出于分析實(shí)驗(yàn)的目的，我在課堂上進(jìn)行了一個(gè) “燈泡在何種情況下會燒毀？”的演示實(shí)驗(yàn)。我以小燈泡為主要實(shí)驗(yàn)對象，連接了一個(gè)簡單電路，除電源、開關(guān)等必備的器材外，我還在干路串接了一個(gè)滑動(dòng)變阻器，燈泡兩端并聯(lián)上一個(gè)電壓表。演示實(shí)驗(yàn)開始，進(jìn)行通電，調(diào)整滑動(dòng)變阻器，由電壓表的讀數(shù)可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)燈泡的電壓超過其額定電壓時(shí)，馬上就燒毀了。演示中只有電壓表這一個(gè)讀數(shù)，因此不需要進(jìn)行定量分析，通過定性分析就可以得出結(jié)論：用電器兩端的電壓超過額定電壓之后就會被燒毀。這是一個(gè)相對來說比較常規(guī)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也符合課本中的知識。但是還有一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)需要進(jìn)行展示，那就是過熱燒毀。在演示時(shí)，我們還發(fā)現(xiàn)燈泡的電壓控制在額定電壓上，但是時(shí)間稍長，燈泡就自動(dòng)燒毀了。這又是什么原因？在這種情況下，連電壓表讀數(shù)這一數(shù)據(jù)都不能反映問題了，這個(gè)現(xiàn)象需要純定性分析了。結(jié)合課上講的焦耳定律，加上我在演示實(shí)驗(yàn)中的提示，最終學(xué)生都完成了定性分析的過程，認(rèn)識到燈泡的電阻絲產(chǎn)熱還通過時(shí)間的積累，電壓達(dá)到一定程度，通電時(shí)間稍長，電阻絲也因?yàn)檫^熱而燒毀了。

演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面著手，甚至要考慮到臨時(shí)發(fā)生的情況。多元設(shè)計(jì)的方法也不必拘泥于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠做到定性分析就已足夠。

四、小組討論，自主歸納

雖然演示實(shí)驗(yàn)不要求學(xué)生按照正規(guī)的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行操作，但是并不意味著學(xué)生不能進(jìn)行實(shí)踐參與。演示實(shí)驗(yàn)也可以放置在學(xué)習(xí)小組中，通過各組的互相演示，可以形成自主歸納知識的學(xué)習(xí)過程。

在九年級第二十章《電與磁》中有一個(gè)制作電磁鐵的實(shí)驗(yàn)。作為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，我并沒有剝奪學(xué)生的操作權(quán)利，而是將學(xué)生進(jìn)行分組，每組學(xué)生去各自查閱資料，了解電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與哪些因素相關(guān)，然后各組制作一個(gè)磁性較強(qiáng)的電磁鐵到課堂上來進(jìn)行展示。這樣一來，演示實(shí)驗(yàn)既保留了觀察現(xiàn)象的特性，又讓學(xué)生參與到了操作中。在最后的演示中，有的小組采用傳統(tǒng)的“鐵釘”鐵芯，認(rèn)為磁力集中在一點(diǎn)會更有效一些；有的組采用“矮胖”的鐵芯，認(rèn)為大的接觸面積能夠傳遞更多磁力。展示過后，學(xué)生們需要分組討論電磁鐵磁性強(qiáng)弱與什么有關(guān)，自主歸納實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

通過小組的活動(dòng)，演示實(shí)驗(yàn)更加靈活，更加引人深思。自主學(xué)習(xí)是當(dāng)代學(xué)生應(yīng)有的素質(zhì)，小組討論、實(shí)驗(yàn)探究的方式讓學(xué)生的研究問題能力得到了一個(gè)提高。

綜合來說，演示實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。在教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)可能面對模式僵化的問題，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要教師的反復(fù)推敲，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)需要師生的默契配合。

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