演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)簡析

馬寶紅　楊浩浩

摘要：演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理課堂教學(xué)中一種重要且有效的教學(xué)方式，但由于課堂距離和上課時(shí)間等因素的限制有些演示實(shí)驗(yàn)在操作中會(huì)存在一些不足。本文通過對(duì)部分力學(xué)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新實(shí)踐、分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，嘗試?yán)秒S手可取的生活物品進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，使得改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)達(dá)到取材方便，制作簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯直觀的目的，從而為物理課堂教學(xué)提供幫助。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；教學(xué)方式；改進(jìn)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2019）04-0276-03

一、引言

演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主要操作者的示范表演實(shí)驗(yàn)。它把要研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生的眼前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，配合講授或課堂討論等方式，幫助學(xué)生建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律，或者通過演示的引導(dǎo)和示范作用，為學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件[1]。運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，為學(xué)生更好地建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律提供了必要的感性素材。同時(shí)也給學(xué)生提供了更好的實(shí)驗(yàn)示范與指導(dǎo)，讓學(xué)生在觀察的過程中逐步培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)。

由于教師在教學(xué)中運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行教學(xué)能夠化抽象為具體從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣因此深受學(xué)生歡迎。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，既可用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行教學(xué)演示，也可以利用生活中的物品進(jìn)行演示，且利用生活物品進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)可以拉近學(xué)生和物理實(shí)驗(yàn)之間的距離，培養(yǎng)學(xué)生在日常生活中主動(dòng)尋找探索實(shí)驗(yàn)規(guī)律的科學(xué)精神。因此利用生活物品進(jìn)行物理演示實(shí)驗(yàn)的例子非常多，但是在這些演示實(shí)驗(yàn)中由于環(huán)境和時(shí)間限制都會(huì)存在一些缺陷，本文通過重新操作對(duì)這些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析和改進(jìn)。

二、部分演示實(shí)驗(yàn)分析

1.探究物體的浮沉條件。演示探究物體浮沉條件中，向水中逐步加入食鹽，觀察雞蛋在鹽水中的狀態(tài)。在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要不斷地加入食鹽，雞蛋最終會(huì)出現(xiàn)漂浮、懸浮的狀態(tài)[2]。在演示過程中為了讓雞蛋由容器的底部上浮達(dá)到漂浮和懸浮的狀態(tài)，需要向水中不斷地加入大量的食鹽并不停地?cái)嚢枰愿淖兯臐舛取Ｓ捎诩尤胧雏}的量和原來容器中的水量相關(guān)，因此不能預(yù)先確定，只能在課堂上隨演示實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行而確定，這樣由于占用課堂時(shí)間長短不確定從而很有可能影響整節(jié)課的順利進(jìn)行，而且由于鹽量的不可控也有可能達(dá)不到預(yù)定的實(shí)驗(yàn)效果。

2.大氣壓強(qiáng)的存在。在感受大氣壓強(qiáng)存在的教學(xué)中，通過瓶吸乒乓球?qū)嶒?yàn)和觀察倒出熱水后飲料瓶變癟的現(xiàn)象來引導(dǎo)學(xué)生親身感受大氣壓強(qiáng)的存在。

瓶吸乒乓球?qū)嶒?yàn)在實(shí)際演示過程中，會(huì)存在以下一些缺陷：第一，此演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)際的教學(xué)過程中操作要領(lǐng)比較難把握，在演示過程中特別容易出現(xiàn)下邊的乒乓球突然掉下來，水全部流出來的結(jié)果，達(dá)不到讓學(xué)生感受到大氣壓強(qiáng)很大的效果。第二，這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)會(huì)引起學(xué)生的一些疑問，例如倒轉(zhuǎn)杯子后乒乓球沒有掉下來，到底是由于水粘住了乒乓球還是大氣壓的作用？

在觀察變癟的瓶子來感受大氣壓強(qiáng)的存在的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，則會(huì)有以下缺陷：第一，等待瓶子變癟所占用的教學(xué)時(shí)間比較長，不能使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)看到實(shí)驗(yàn)效果，極易耽誤教學(xué)進(jìn)程。第二，在做演示實(shí)驗(yàn)的過程中，大多數(shù)教師不選用大飲料瓶，因?yàn)榇箫嬃掀孔儼T的時(shí)間更長，但是選用小飲料瓶子做實(shí)驗(yàn)后，小瓶子變癟的程度不太明顯，導(dǎo)致學(xué)生觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不太明顯。

3.影響壓力作用效果的因素。探究影響壓力作用效果的因素的教學(xué)中，通過觀察桌子正放和反放在海綿上，比較海綿的凹陷程度來得出壓力相同時(shí)，物體的作用面積越大，物體所受到的壓強(qiáng)越小[3]。在實(shí)際的演示教學(xué)中由于選用的小桌子包括砝碼的重量都不是很重，因此桌子正放在海綿上和倒轉(zhuǎn)過來放在海綿上時(shí)，海綿的凹陷程度差別并不十分明顯。另外，由于考慮到演示實(shí)驗(yàn)的方便性，海綿和小桌子的體積都不是很大，所以演示實(shí)驗(yàn)效果只能前兩排的學(xué)生看清楚，因此導(dǎo)致大部分學(xué)生并不能夠很順利地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

三、對(duì)上述演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.探究物體的浮沉條件演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。準(zhǔn)備三個(gè)大小、形狀相同的雞蛋和一罐水，取其中的一個(gè)雞蛋上邊開一個(gè)小孔，把里邊的蛋清與蛋黃倒出，往里邊加入適量的水，并用塑料膠帶將其封口，放在杯子中，此雞蛋會(huì)上浮達(dá)到懸浮狀態(tài)。接著取另外一個(gè)雞蛋，利用同樣的方法把雞蛋清空，并用塑料膠帶將其封口，之后放在裝滿水的杯子中時(shí)，此雞蛋上浮從而達(dá)到漂浮狀態(tài)。

2.感受大氣壓強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)一：瓶吸乒乓球?qū)嶒?yàn)，由于學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)過程中，可能會(huì)誤認(rèn)為是水粘住了乒乓球的作用，而不是氣壓的作用。針對(duì)此疑問，可以先在杯底鉆一個(gè)小孔，在做此實(shí)驗(yàn)的時(shí)候先將小孔堵住，接著在詢問學(xué)生乒乓球掉不下來的原因時(shí)，當(dāng)學(xué)生回答是被水粘住時(shí)，再把杯底的孔打開，水就會(huì)流出來，從而解決學(xué)生的疑問。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)二：取出一個(gè)紙杯、一杯熱水、一個(gè)氣球。將熱水倒進(jìn)紙杯搖晃幾下，再倒出，之后將氣球放在杯口上，按壓3秒后，提起氣球，會(huì)觀察到，紙杯和氣球一起提了起來。

3.探究壓力的作用效果的影響因素演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。上述演示實(shí)驗(yàn)中主要是在探究當(dāng)壓力相同時(shí)，改變接觸面積大小，判斷其壓強(qiáng)的變化，其海綿的凹陷程度不太明顯。針對(duì)這種情況可以準(zhǔn)備一個(gè)氣球、一罐牙簽、一個(gè)泡沫片。在泡沫片上插一根牙簽，將氣球上放一本書之后一起放在牙簽上，此時(shí)會(huì)明顯地看到氣球瞬間爆炸。

然后在泡沫片上緊挨著扎上許多的牙簽，制作出牙簽床。再將同樣的氣球和書本一塊兒放在牙簽床上，此時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球沒有爆炸。

前后兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置區(qū)別和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比效果非常明顯，學(xué)生很容易就能總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：壓力一定的情況下，壓力的作用效果和受力面積成反比。

四、總結(jié)

以上是對(duì)初中物理教學(xué)中比較常用的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的改進(jìn)分析，這些改進(jìn)貫徹了以下原則：首先是實(shí)驗(yàn)材料生活化，應(yīng)用這些生活化的材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生感覺到物理就在身邊，同時(shí)也貫徹了新課標(biāo)“物理從生活中來到生活中去”的目標(biāo)；其次是克服演示實(shí)驗(yàn)的局限性將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大化，能夠很好地引起學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。物理教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)有很多，恰當(dāng)?shù)乩醚菔緦?shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃屛锢斫虒W(xué)錦上添花，但是演示實(shí)驗(yàn)的效果是否盡如人意則需教師在教學(xué)中不斷琢磨。本文僅通過這幾個(gè)改進(jìn)實(shí)例起到一個(gè)拋磚引玉的作用，希望由此能夠引出更好更貼近物理和生活的演示實(shí)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009：110-121.

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[3]葉友芳.“壓力作用效果”與之相關(guān)因素實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)[J].中國教育技術(shù)裝備，2004，（07）：30.

Abstract：The demonstration experiment is an important and effective teaching method in the middle school physics classroom.However，some demo experiments will have shortcomings due to the restriction of the class distance and the time of class.This paper tries to re practice some of the mechanical demonstration experiments and improve it.The goal of improved demonstration experiment is to carry out the readily available experiment phenomenon with the living items.As well as it can be provided to help for the physics classroom teaching.

Key words：demonstration experiment；teaching method；improve