高中物理演示實驗教學的四種策略

【摘 要】本文從明確演示實驗目的、優(yōu)化演示實驗效果、激發(fā)學生實驗參與意識、重視實驗探索等方面論述演示實驗教學的策略，使學生重視演示實驗，掌握實驗的方法，培養(yǎng)學生的物理學習能力。

【關鍵詞】高中物理 演示實驗 實驗教學

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）38-0153-02

在高中階段，物理演示實驗是物理教學中的一個重要內容。物理演示實驗能將抽象的物理概念以及物理規(guī)律直觀、簡明、通俗易懂地呈現(xiàn)在學生的面前，可以充分培養(yǎng)學生的物理觀察能力、實踐能力以及提升學生運用物理知識的能力。因此，在教學過程中，教師應充分把握學生的特點，以學生“喜聞樂見”的形式進行物理演示實驗教學，從而提升學生對物理學習的興趣。

一、明確演示目的，加強實驗科學性

物理演示實驗作為物理教學的重要環(huán)節(jié)，其對學生在學習物理知識過程中發(fā)揮著重要的作用。因此，在進行物理演示實驗的過程中，教師要充分結合物理教學大綱要求與物理教材知識來明確演示實驗的目的，在這個演示過程中所要解決的問題以及演示實驗過程中用到的物理知識等。讓學生在學習之前明確目的，進一步提升學生在演示實驗過程中的注意力、觀察力與思考力，增強學生對演示實驗的認知與實踐性結果的認知，從而提升物理演示實驗的科學性。

例如，在學習“練習使用多用電表”時，首先，帶領學生明確此次演示的目的是了解多用電表的結構與測量功能，能根據測量需要選擇正確的檔位;通過此次演示實驗學會使用多用電表測量電壓、電流和電阻，養(yǎng)成良好的多用電表使用習慣等。其次，帶領學生一同設計演示實驗，讓學生充分參與教師演示的過程。在教師動手實驗之前，先隨機抽查同學來觀察多用電表，并說說其功能以及在測量時如何選擇檔位開關，刻度盤上的刻度位置處于哪個地方，等等，以此來培養(yǎng)學生的觀察意識。同時，在用多用電表測量二極管的正反向的電阻過程要告訴學生二極管具有單向導電性，電極正向流入時電阻較小，電流反向流入時電阻較大。同時，在這個過程中，教師亦可以充分利用多媒體展現(xiàn)歐姆表的原理圖，通過歐姆表的原理分析圖來進一步提升此次演示實驗的效果。最后，引導學生總結在此次演示實驗中所收獲的物理知識。以實驗演示多用電表的使用方法，能激發(fā)學生對物理知識學習的興趣，激發(fā)他們使用多用電表的欲望。與此同時，在總結實驗時，要向學生說明誤差這一問題，以解開學生的疑惑。在使用多用電表測量定值電阻時，歐姆刻度的轉變是從 0 到無窮大的，但若在測量過程中指針偏轉過大或過小，都會引起較大的誤差，這一點要求學生注意。在教學“測定電池的電動勢和內阻”時，亦要在演示前為學生說明演示的目的是學會根據圖象合理處理數據的方法、分析電源電動勢和內阻的測量誤差，并了解減小誤差的方法。通過演示實驗幫助學生抓住學習重點，提升物理學習的注意力。

二、運用信息技術，優(yōu)化演示實驗教學

隨著科技日新月異的發(fā)展，信息技術正邁向教育領域。在高中階段，高效的課堂離不開信息技術，信息技術為高中生的課堂創(chuàng)造更多的條件。因此，教師在進行物理演示實驗時，應充分結合多媒體等，利用信息技術手段優(yōu)化實驗教學。多媒體技術可將圖片、音頻、動畫等形式集于一體，豐富演示實驗的內容與優(yōu)化物理教學結構，為學生創(chuàng)造多維度觀看物理演示實驗的條件，激發(fā)物理學習興趣，培養(yǎng)觀察意識。

例如，在教學“運動的合成與分解”時，教師可以利用多媒體進行演示實驗教學，帶領學生學習該節(jié)知識點。首先，利用多媒體設計動畫或視頻課件來直觀、簡明地展示演示實驗的內容，引發(fā)學生對物理課程的學習興趣。其次，教師可以回歸課堂，例如，從平面運動的實例分析入手進行課堂演示實驗。在平面運動實例分析的基礎上引出蠟塊的運動實驗，在實驗前準備蠟塊、玻璃管等。再設計蠟塊運動的實驗步驟：（1）將玻璃管倒置并保持豎直不動，觀察蠟塊沿著玻璃管勻速上升;（2）讓豎直、倒置的玻璃管水平運動，與此同時觀察蠟塊的運動;（3）觀察玻璃管水平勻速運動時蠟塊在玻璃管內的運動情況。在前面的多媒體直觀演示與課堂物理演示實驗的基礎上，引導學生對此物理演示實驗進行多維度思考。在這個過程中，教師可以充分利用課堂互動的形式來培養(yǎng)學生物理思維，將學生帶入蠟塊運動演示實驗的教學情境之中。比如，充分結合剛剛進行的課堂演示與觀看的多媒體演示實驗，思考蠟塊的運動是什么樣的？合運動與分運動有什么關系？若改變玻璃管的運動速度，則蠟塊的運動時間是否也會發(fā)生改變等問題。通過課堂演示與多媒體動畫課件將蠟塊運動的變化過程直觀地呈現(xiàn)出來，讓學生更好理解“運動的合成與分解”。這種通俗易懂的形式更能激發(fā)學生的學習興趣，取得更好的演示實驗效果。

三、激發(fā)參與意識，提升演示實驗效果

演示實驗是教師根據物理教材內容在課堂上進行物理實驗，引導學生觀察實驗的過程，并得出結果。但僅僅依靠教師自身進行課堂演示是遠遠達不到教學要求的，教育更加注重的是學生在教學實踐中獲得知識，鞏固和運用知識。因此，教師在進行演示實驗時應轉變教學觀念，充分引導學生參與實驗過程，讓學生在實驗過程中進行思考、分析、聯(lián)想，等等。以此方式來提升學生在演示實驗過程中的參與度，培養(yǎng)學生觀察能力與物理思維能力，從而提升物理課堂演示實驗效果。

例如，在教學“圓周運動”的知識時，教師可以創(chuàng)新傳統(tǒng)演示實驗授課的模式，將傳統(tǒng)的演示實驗模式轉變成學生小組合作探究“向心力”的形式。在演示實驗教學前，教師以小組形式將學生劃分成幾個小組，為各個小組準備演示實驗過程中所需要的小球、繩子等器材。再讓學生分組合作完成演示實驗，并引導學生在演示過程中充分觀察、記錄實驗的數據。同時，為進一步培養(yǎng)學生在物理演示實驗過程中的觀察意識，教師亦可以在演示實驗過程中提出問題讓學生進行思考。比如，小球在繩子的牽引下在光滑的桌面上做勻速圓周運動，若繩子斷了，小球是否能繼續(xù)做圓周運動？在實驗過程中，豎直方向上的重力與支持力之間存在什么樣的關系？繩子給小球的作用力在整個運動過程中有什么特點，等等。充分引導學生在演示實驗過程中進行觀察、思考，感受演示實驗過程中的嚴謹性與趣味性，從而激發(fā)學生對物理學科的興趣，提升課堂物理實驗的演示效果。

四、重視實驗探索，提高演示實驗效果

高中物理實驗形式多樣且有探索性實驗與驗證性實驗之分。在高中階段，課堂演示實驗的主要目的是加深學生對未學物理知識的印象，鞏固已學的物理知識以及對所已知物理概念的正確性進行驗證等。在物理演示實驗過程中充滿著無數未知與不確定性，因此它更能培養(yǎng)學生的物理思維能力、觀察意識以及創(chuàng)新能力，激發(fā)學生對物理這門重要學科的興趣，培養(yǎng)物理學習自信心。

例如，在教學“驗證機械能守恒定律”時，在進行演示實驗前提問，讓學生進行充分思考。例如，為什么要選擇自由落體運動來驗證機械能守恒定律？在進行演示實驗時，猜測教師所會用到的物理器材以及此次物理演示的實驗原理是什么？仔細觀察實驗過程，思考實驗誤差會出現(xiàn)在哪一個步驟，等等，將學生置于演示實驗之中并一步步滲透物理思想來激發(fā)學生進行思考，開啟學生物理學習新世界。首先，引導學生在觀看演示實驗時進行學習。教師在演示前先講解實驗條件，機械守恒的前提是只有重力或者彈力做功。因此，在進行實驗時一定要滿足這一點。在自由落體過程中，物體只受到重力作用，滿足該條件。用細線懸掛的小球擺動時，細線的拉力與小球的運動方向垂直時，對物體不做功。但若忽略空氣的阻力，亦滿足機械守恒定律。其次，引導學生探求演示實驗過程中的知識。物理知識不只是蘊含在物理理論中，也蘊含在物理演示實驗過程中，物理實驗充滿大量的物理知識。因此，教師在進行物理演示實驗教學中應充分指導學生掌握物理研究的方法。在進行“驗證機械能守恒定律”演示時，應充分指導學生根據所選實例畫出圖像，以便更加簡明、通俗易懂地呈現(xiàn)多個物理因素之間的聯(lián)系。數據在物理演示實驗中必不可少，而數據分析則是得出物理結論的必要前提。因此，在演示過程中，教師引導學生記錄數據，進行數據分析。最后，引導學生推導物理結論。在完成物理演示實驗，得出實驗結果之后，要進行分析和推導，得出實驗結論。然后對比實驗數據與實驗結論，驗證實驗結論是否正確等。在這個過程中培養(yǎng)了學生觀察現(xiàn)象、記錄數據以及處理數據的能力，激發(fā)學生對物理演示實驗的興趣與求知欲，從而提升物理學習能力。

總之，演示實驗教學是建立在具備一定的物理知識以及物理思維的基礎上的一種教學方法，是學生進行物理思維活動以及運用物理知識解決問題的重要手段。教師應充分利用多種教學手段進行物理演示實驗，利用簡明、形象、通俗易懂的形式進行演示實驗，使學生在此過程中學習新的物理知識，加深對物理學科的認知。

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【作者簡介】陳觀杰（1974— ），男，廣西貴港人，本科學歷，中學高級教師，現(xiàn)就職于貴港市港南中學，主要從事高中物理教學與研究。

（責編 盧建龍）