段春華

[摘要]物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是不可替代的，高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，本文舉例說(shuō)明如何在日常的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取一定的措施，以增強(qiáng)其教學(xué)的有效性。

[關(guān)鍵詞]演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

[中圖分類(lèi)號(hào)]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]16746058（2015）140068

演示實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的重要方法，是學(xué)生積累直觀經(jīng)驗(yàn)、提高動(dòng)手能力、培養(yǎng)科學(xué)思維方式和創(chuàng)新意識(shí)的有效途徑。新課標(biāo)對(duì)高中物理演示實(shí)驗(yàn)提出了較高的要求，可是現(xiàn)實(shí)中無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的量，還是演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)，都與新課標(biāo)的要求有較大差距，不能達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有的成效。

反思自己十幾年來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，特提出以下幾點(diǎn)做法，以提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

一、有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示

要提高演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，首先要有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。下面試舉幾例說(shuō)明如何有效地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。

實(shí)例1：改進(jìn)實(shí)驗(yàn)做法，放大實(shí)驗(yàn)的可視度。

圖1

在講超重和失重時(shí)，書(shū)上列舉了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)——在體重計(jì)上，下蹲、起立，觀察體重計(jì)的示數(shù)變化。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)難以在課堂上實(shí)現(xiàn)，因?yàn)椋锢碚n本上示例的體重計(jì)，帶進(jìn)教室不方便，并且不是每個(gè)學(xué)校都有，而小體重計(jì)示數(shù)變化太快不易觀察。

想想看，一個(gè)學(xué)生站在體重計(jì)上，下蹲、起立，除了他附近的幾個(gè)學(xué)生，其他人怎么能看得到示數(shù)變化情況呢？

我在上課時(shí)，選一根長(zhǎng)玻璃尺，并用繩子在其中間掛個(gè)鉤碼（圖1），讓一位同學(xué)手持玻璃尺的兩端下蹲、起立，其他同學(xué)觀察玻璃尺彎曲程度的變化，這樣學(xué)生能看到玻璃尺的彎曲程度發(fā)生明顯的變化。說(shuō)明在這一過(guò)程中“支持力或拉力不等于物體重力”。

實(shí)驗(yàn)由學(xué)生來(lái)完成，既讓學(xué)生看到了現(xiàn)象，也理清了概念，還訓(xùn)練了學(xué)生的動(dòng)手參與能力，經(jīng)過(guò)分析、總結(jié)得出超重和失重的現(xiàn)象，效果較好。

實(shí)例2：巧用攝像頭，模擬現(xiàn)場(chǎng)直播。

圖2

有些實(shí)驗(yàn)操作，如電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，在講臺(tái)上連接電路，坐在下面的學(xué)生是很難觀察到的。我在旁邊放個(gè)攝像頭，將連接線路的情景投影到屏幕上，這樣所有學(xué)生都可看得清清楚楚了。

學(xué)生管這個(gè)叫“現(xiàn)場(chǎng)直播”（圖2），很受歡迎。

實(shí)例3：自己動(dòng)手，既長(zhǎng)知識(shí)，又長(zhǎng)能力。

圖3

并非只有教師操作的實(shí)驗(yàn)才叫演示實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)完全可以由學(xué)生來(lái)完成。如在演示“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中，在教師連好電路后（圖3），完全可以由學(xué)生去找出得到感應(yīng)電流的方法，再歸納產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件。這樣，讓學(xué)生體會(huì)了物理探究的過(guò)程，既讓他們學(xué)到了知識(shí)，又提高了操作能力。這種自己動(dòng)手探究出來(lái)的結(jié)論，理解更加深刻，掌握得更加牢靠。

二、教師或?qū)W生參與設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的演示實(shí)驗(yàn)是提高教學(xué)效果的有益途徑

物理教材中每一節(jié)都有一定量的演示實(shí)驗(yàn)，或許是為了引入課題，或許是探究規(guī)律，又或許是揭示某種物理現(xiàn)象，對(duì)教學(xué)有重要的作用，大家應(yīng)盡量做好這些演示實(shí)驗(yàn)。但教材中的演示實(shí)驗(yàn)也不可能是十全十美的，有些需要專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)器材，有些不是很貼近學(xué)生的生活實(shí)際，這就為改進(jìn)、設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)提供了很大的空間。

實(shí)例4：讓演示實(shí)驗(yàn)來(lái)源于生活，再歸于生活。

圖4

例如，在《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》教學(xué)中，我會(huì)準(zhǔn)備好過(guò)山車(chē)模型（圖4），逐漸提高小球下滑的起始高度，直至小球能順利通過(guò)最高點(diǎn)C，繼續(xù)向著D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生坐過(guò)的過(guò)山車(chē)相當(dāng)接近，學(xué)生對(duì)其充滿(mǎn)好奇，看著、想著、分析著，感覺(jué)很開(kāi)心，在開(kāi)心之余，明白了道理、掌握了知識(shí)。

再如，在探究求合力的方法教學(xué)中，很多教師是用類(lèi)似學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（圖5）來(lái)演示的，而如果改用圖6所示，用橡皮筋來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更易在家里用隨手找得到的器材來(lái)再現(xiàn)這個(gè)過(guò)程，自然而然地學(xué)到了知識(shí)、掌握了技能。

圖5圖6

物理來(lái)源于生活，又高于生活，物理實(shí)驗(yàn)更是如此。讓演示實(shí)驗(yàn)立足于學(xué)生的生活、貼近學(xué)生的生活，更能激發(fā)學(xué)生的求知欲，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓他們通過(guò)自己的實(shí)踐來(lái)體驗(yàn)和感知客觀世界，從而認(rèn)識(shí)客觀世界。

實(shí)例5：事實(shí)勝于雄辯，結(jié)果更真實(shí)。

圖7重力做功的

特點(diǎn)演示儀

重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置有關(guān)，很多教師在課上都只是理論證明，其實(shí)，能用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，學(xué)生會(huì)更信服。有教師是這樣做的。

取裝修用的線槽做成兩條如圖7中形狀的軌道，將兩軌道固定在斜面上，其中軌道1在斜面上的部分是直軌道，軌道2彎曲做成兩段弧形，兩軌道起點(diǎn)高度相同，終點(diǎn)均為平臺(tái)一端，在平臺(tái)和斜面連接處要保持軌道平滑。

實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小球分別從兩軌道的同一高度由靜止釋放，觀察兩小球的水平射程，比較它們?cè)谲壍滥┒说乃俣却笮?，可進(jìn)一步得出重力做功與路徑無(wú)關(guān)的結(jié)論。本實(shí)驗(yàn)器材是在教師引導(dǎo)下，師生共同設(shè)計(jì)制作的，通過(guò)設(shè)計(jì)制作該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅得出了最后的結(jié)論，更重要的是理解了實(shí)驗(yàn)的原理。

三、與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)揮數(shù)字實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

特意把數(shù)字實(shí)驗(yàn)單獨(dú)列出來(lái)，是因?yàn)樾抡n程中對(duì)數(shù)字實(shí)驗(yàn)的滲透力度非常之大，學(xué)生理解、掌握數(shù)字實(shí)驗(yàn)是時(shí)代的要求。

數(shù)字實(shí)驗(yàn)有其突出的優(yōu)勢(shì)：傳感器采集數(shù)據(jù)快捷、準(zhǔn)確，通過(guò)電腦處理數(shù)據(jù)后可以很直觀地顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如研究作用力與反作用力的關(guān)系，傳統(tǒng)的兩個(gè)彈簧秤互拉，后面的學(xué)生根本難以觀察到，若將數(shù)字實(shí)驗(yàn)結(jié)果投影在屏幕上，則能一目了然（如圖8）。

圖8

數(shù)字實(shí)驗(yàn)還可以做很多實(shí)驗(yàn)，如機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)，平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)等等。它把人從繁重的數(shù)據(jù)處理中解放出來(lái)，讓學(xué)生更專(zhuān)注于最基本的實(shí)驗(yàn)原理的理解和應(yīng)用。利用數(shù)字實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，能提高教學(xué)效率。

四、讓實(shí)驗(yàn)成為一種物理學(xué)習(xí)的習(xí)慣，讓教師的演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生“玩”實(shí)驗(yàn)

學(xué)生覺(jué)得實(shí)驗(yàn)很神秘，也就難以接近，只能是畏而遠(yuǎn)之，這樣，實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的功能不能發(fā)揮，更談不上能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。所以我們要努力打破這種神秘感，讓他們覺(jué)得各種實(shí)驗(yàn)器材就像他們手里的玩具，做實(shí)驗(yàn)就是“玩”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，要做到這一點(diǎn)，就應(yīng)該讓他們理解實(shí)驗(yàn)、多做實(shí)驗(yàn)，除了教師盡量多演示實(shí)驗(yàn)外，開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)室可以讓他們隨時(shí)去實(shí)踐、去探究，甚至我們還可以在教室里、走廊上開(kāi)辟“實(shí)驗(yàn)角”，把最近做過(guò)的演示器材放在實(shí)驗(yàn)角里，讓他們想做就做，想玩就玩。這樣，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探究能力，才能迅速提高。

為此，我們做了個(gè)小小的嘗試，在每一學(xué)年適當(dāng)時(shí)候，組織“物理實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)周”活動(dòng)（圖9），讓學(xué)生充分享受物理實(shí)驗(yàn)，玩實(shí)驗(yàn)。

圖9

以上是本人的一些粗淺看法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是事半功倍的事情。適逢深化課程改革的契機(jī)，只要大家有心，借實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)提高學(xué)生的操作技能，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)他們的探究能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)，養(yǎng)成科學(xué)的思維方式，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)精神是完全可行的。這樣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，才不會(huì)是一句空話！

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（責(zé)任編輯易志毅）