關(guān)于物理演示實(shí)驗(yàn)及器材改進(jìn)

孫桂華

摘 要：筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中一些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)一些演示實(shí)驗(yàn)的演示效果不佳。筆者對(duì)部分演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，充分挖掘物理演示實(shí)驗(yàn)功能，激發(fā)學(xué)生的聽課興趣，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；自制教具；效果評(píng)估

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）12-0057-2

演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主的示范性實(shí)驗(yàn)，目的是要將研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)其觀察思考，配合教學(xué)。它以最直接的方式，讓學(xué)生將感性知識(shí)和書本理論知識(shí)結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。所以，在做課堂演示時(shí)，教師演示實(shí)驗(yàn)一定要規(guī)范，并努力做到以下幾點(diǎn)。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_

做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要將實(shí)驗(yàn)過程與教學(xué)過程緊密結(jié)合起來，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同環(huán)節(jié)，教師要提出精心設(shè)計(jì)的問題，讓學(xué)生帶著問題去觀察實(shí)驗(yàn)操作，并總結(jié)規(guī)律，這樣教師有的放矢、學(xué)生目標(biāo)明確，能夠最大限度地達(dá)到預(yù)期的效果。

2 演示過程直觀明了

演示實(shí)驗(yàn)由教師在課堂上完成，“一人做，眾人看”，所以要盡量選擇尺寸大、聲光對(duì)比明顯的儀器設(shè)備，且放置在教室中足夠高的地方。在操作過程中，力求要盡量降低無關(guān)因素的干擾，以突顯實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。例如，可以在講臺(tái)上放置一個(gè)小桌凳，將實(shí)驗(yàn)器材架高，演示者要在實(shí)驗(yàn)器材的后方操作，不能擋著學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。另外，我們還可以應(yīng)用多媒體輔助教學(xué)技術(shù)，例如：投影、攝像頭、同頻器拍攝實(shí)驗(yàn)過程并同步到電腦大屏幕上。

3 實(shí)驗(yàn)成功率高

課堂教學(xué)的時(shí)間寶貴，如果教師在演示實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)失誤或差錯(cuò)，不僅浪費(fèi)了時(shí)間，還可能誤導(dǎo)學(xué)生建立錯(cuò)誤概念，所以一定要努力提高演示實(shí)驗(yàn)的成功率。首先，教師在課前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作，如認(rèn)真挑選和調(diào)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備，反復(fù)演練操作過程，對(duì)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)估計(jì)。其次，如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了問題，應(yīng)當(dāng)冷靜對(duì)待，必須第一時(shí)間找出原因、排除障礙。再次，實(shí)驗(yàn)結(jié)果要實(shí)事求是，不能為了結(jié)果好看就編造數(shù)據(jù)、弄虛作假，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論有偏差，應(yīng)當(dāng)和學(xué)生一起探究原因。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)術(shù)作風(fēng)的重要途徑，這比掌握某些具體的知識(shí)和技能更為重要。

南師大的劉炳昇教授就倡導(dǎo)自制實(shí)驗(yàn)用具：（1）該做實(shí)驗(yàn)而不做實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)是沒有完成教學(xué)任務(wù)的教學(xué)，該做實(shí)驗(yàn)而不做實(shí)驗(yàn)的老師是不負(fù)責(zé)任的老師；（2）從“素質(zhì)教育”高度，認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性；（3）擺正學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的地位；（4）創(chuàng)造條件以保證物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有序正常進(jìn)行。

筆者非常贊同劉教授的觀點(diǎn)，在日常教學(xué)工作中也嘗試著對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了幾點(diǎn)改進(jìn)：

（1）在講解“升華和凝華”內(nèi)容時(shí)，除了書本中用碘來觀察升華和凝華現(xiàn)象，我們還常用樟腦來模擬“人工降雪”原理，觀察凝華現(xiàn)象，可以在錐形瓶中放入一些粉末狀樟腦，用酒精燈加熱后，樟腦吸熱升華，在上方較冷處放熱凝華，為了更快、更清晰地觀察氣態(tài)樟腦凝華的現(xiàn)象，這時(shí)可以向瓶中放入一根樹枝，樹枝最好帶一些毛糙的小葉子，并且上課之前可以先放到冰箱中冷卻一下效果更好，另外觀察樹枝時(shí)可以關(guān)燈并同時(shí)用手電筒照著樹枝，遠(yuǎn)處的同學(xué)也能非常明顯地看到在燈光照射下的樹枝上的固態(tài)樟腦。另外，在這一節(jié)中我們還可以演示鎢的升華和凝華現(xiàn)象，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在家里使用的是節(jié)能燈，學(xué)生對(duì)于鎢的升華和凝華現(xiàn)象并不熟悉，所以筆者找來了小白熾燈（12 V 10 W），用學(xué)生電源直接在課堂上通電加熱。第一次選擇加額定電壓，通電后，小燈泡只發(fā)光，不發(fā)黑，第二次將電壓增加2 V，依然不明顯，繼續(xù)增加電壓，當(dāng)加到18 V時(shí)，小燈泡燒壞。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最后選擇了加14 V電壓，大約5秒，小燈泡內(nèi)壁發(fā)黑（如圖1），通過對(duì)比兩個(gè)燈泡的內(nèi)壁，然后請(qǐng)學(xué)生來分析原因，這樣學(xué)生可以留下直觀而且深刻的印象。

（2）在探究水透鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中，如何順利自制一個(gè)成像清晰的水透鏡讓筆者絞盡腦汁，水裝哪兒，如何形成透鏡，如何改變水量？筆者找來了注射器和軟管，一套PVC水管接頭，外加避孕套剪成的水透膜和502膠水。材料具備，滿懷欣喜地將水注入后發(fā)現(xiàn)幾乎不成像，筆者自己都看不見，又如何演示給學(xué)生看？只能繼續(xù)改進(jìn)，由于水的透光性不是非常好，所以水透鏡必須要薄，隨著水的注入，水透鏡就自然越來越厚，而且水不會(huì)充滿整個(gè)圓面。經(jīng)過多次試驗(yàn)，筆者發(fā)現(xiàn)要解決這一問題，將軟管伸入注入口一點(diǎn)即可，這樣便于空氣排出的同時(shí)裝滿水，經(jīng)過改進(jìn)后的水透鏡成像越來越清晰了，并且改變焦距后實(shí)驗(yàn)也非常成功，與此同時(shí)借助同頻器同步到投影，全班同學(xué)在各個(gè)位置都能很清楚地觀察到該現(xiàn)象，使課堂教學(xué)取得更好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳昇.中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo) 初中物理分冊(cè)[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2016.

（欄目編輯 王柏廬）endprint