田大香

【摘 要】物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在物理課堂教學(xué)過程中必須要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。而演示實(shí)驗(yàn)是授課教師施展自己獨(dú)特教學(xué)風(fēng)格的重要手段，通過演示實(shí)驗(yàn)，把教材中原本枯燥、難懂的材料變成生動(dòng)豐富的知識(shí)，讓我們的物理課堂更活躍，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)和知識(shí)的應(yīng)用會(huì)變得更靈活，從而取得良好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】演示；實(shí)驗(yàn)；物理教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2016）15-0072-02

物理課堂教學(xué)必須要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這是由實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中所起的作用決定的。只有在物理環(huán)境中，學(xué)生才能真正學(xué)會(huì)物理知識(shí)，也就是通常所說的“識(shí)物樹理”。而觀察和實(shí)驗(yàn)就是根據(jù)學(xué)習(xí)要求而創(chuàng)設(shè)的、用來探索和學(xué)習(xí)物理知識(shí)最適宜的物理環(huán)境。

一、在中學(xué)物理教學(xué)過程中進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的必要性

在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)、教學(xué)改革日益深化的今天，講授法仍然在中學(xué)物理教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用，這種教學(xué)方法可以把知識(shí)系統(tǒng)、全面、快速地傳授給學(xué)生，盡管講授法有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于許多物理規(guī)律、物理概念比較抽象，難以理解，容易造成學(xué)生對(duì)知識(shí)一知半解，消化不良。為了取得更好的教學(xué)效果，打造高效課堂，在運(yùn)用講授法教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)有目的地利用各種直觀演示，指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)和演示的現(xiàn)象。并根據(jù)教師指導(dǎo)的思路，把抽象內(nèi)容形象化，從而引導(dǎo)學(xué)生的好奇心，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)力。

初中階段的學(xué)生正處于由形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)折的關(guān)鍵時(shí)期，尚不能用科學(xué)的思維方法去發(fā)現(xiàn)、提出問題和分析、解決問題。在初中二年級(jí)剛剛開始接觸物理時(shí)，很多學(xué)生懷著強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，積極、樂觀地投入到這門新課程的學(xué)習(xí)。但隨著學(xué)習(xí)進(jìn)程的深入，學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸增加，知識(shí)難度也越來越大，很多學(xué)生感到物理學(xué)習(xí)越來越吃力，漸漸對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生畏懼心理，這種情況在高中物理的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)得更為突出。

物理演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來說是一種新奇的體驗(yàn)，容易激發(fā)學(xué)生的好奇心，活躍課堂氣氛，激活學(xué)生物理思維。關(guān)于學(xué)習(xí)規(guī)律的研究也發(fā)現(xiàn)：人們僅通過聽覺獲得的知識(shí)占總信息的15%，單通過視覺獲得的知識(shí)占總信息的25%，而把視覺和聽覺結(jié)合起來，記憶竟然可以達(dá)到總信息的65%。正如英國馬耳溫學(xué)院物理教授約翰·路易斯先生1984年在天津三中講學(xué)時(shí)多次強(qiáng)調(diào)：聽聽容易忘，看看容易記，做做就明白。

二、演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有重要地位

中學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)可分為以下3種：

1. 演示實(shí)驗(yàn)

是一種以教師為主要操作者的示范表演性的實(shí)驗(yàn)，是把要研究的現(xiàn)象形象地展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察和認(rèn)真思考，進(jìn)一步配合討論或講授，最終建立物理概念和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)形式。

2. 分組實(shí)驗(yàn)

是指在教師引導(dǎo)下，利用整節(jié)課的時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分組進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)形式。在實(shí)驗(yàn)過程中，每個(gè)學(xué)生都可以親自動(dòng)手操作、觀察，使用儀器進(jìn)行測(cè)量、獲取數(shù)據(jù)，同學(xué)之間積極討論，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，共同總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

3. 隨堂實(shí)驗(yàn)

指教學(xué)過程中穿插在物理課堂教學(xué)中的學(xué)生小實(shí)驗(yàn)，也稱為邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)或邊教邊實(shí)驗(yàn)。與教師的講解配合比較密切，形式比較靈活，可以是一個(gè)小實(shí)驗(yàn)或一組系列小實(shí)驗(yàn)。

演示實(shí)驗(yàn)在上述幾種物理實(shí)驗(yàn)中占有很大比重，演示實(shí)驗(yàn)是授課教師施展自己教學(xué)藝術(shù)的獨(dú)特手段，也是一種深受學(xué)生喜愛的實(shí)驗(yàn)形式，它能夠化枯燥為生動(dòng)，化抽象為具體。通過演示實(shí)驗(yàn)展示物理現(xiàn)象和物理過程，可以把學(xué)生在日常生活中難以見到的或者與生活常識(shí)相違背的現(xiàn)象展示出來，使學(xué)生形成鮮明的物理表象，激發(fā)認(rèn)知沖突，為正確把握物理概念、物理規(guī)律奠定良好的基礎(chǔ)。

演示實(shí)驗(yàn)是提高物理課堂教學(xué)效果的催化劑，教師要在教學(xué)過程中巧妙地運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)。

三、如何在中學(xué)物理教學(xué)中充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用

1. 活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望

引入新課時(shí)，教師可以通過簡(jiǎn)短而生動(dòng)有趣的演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如，大氣壓強(qiáng)這一概念對(duì)初中階段的學(xué)生來說比較抽象，教師可以在教學(xué)過程中先后安排以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)是厚紙托水杯的演示實(shí)驗(yàn)，為了吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的好奇心，教師在實(shí)驗(yàn)前提出猜想：“如果把水杯口向下放置，紙片會(huì)不會(huì)掉下來？紙片真的能托起滿滿一杯水嗎？”這時(shí)學(xué)生的意見各不相同，有的還躍躍欲試，當(dāng)真的看到紙托住了滿滿一杯水時(shí)，學(xué)生無不感到新奇有趣，教師因勢(shì)利導(dǎo)：“請(qǐng)同學(xué)們分析此時(shí)紙片受到哪些力的作用？為什么不會(huì)掉下來呢？”學(xué)生自然地會(huì)想到紙片受到一個(gè)向上的壓力，而且壓力是大氣產(chǎn)生的。接著再做一個(gè)燒瓶吞雞蛋的實(shí)驗(yàn)，把一個(gè)剝了皮的雞蛋放在一個(gè)燒瓶口處，點(diǎn)燃瓶中的酒精棉，當(dāng)大家看到雞蛋被燒瓶慢慢吞進(jìn)去時(shí)，感到特別驚訝。由這兩個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)引入大氣壓強(qiáng)的概念，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得了較好的課堂效果。

2. 提供必要的感情素材，幫助學(xué)生理解物理概念和規(guī)律

物理概念的建立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，無不依賴于堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。在教學(xué)過程中，教師可用演示實(shí)驗(yàn)來展示物理現(xiàn)象和物理過程，通過演示實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供感性材料，使學(xué)生獲得豐富的感性知識(shí)，從而更深刻地理解物理概念和物理規(guī)律。

例如，彈力的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w之間相互擠壓，使物體發(fā)生形變，然而堅(jiān)硬的物體發(fā)生的形變是很微小的，學(xué)生無法直接觀測(cè)。學(xué)生通常會(huì)認(rèn)為橡膠、彈簧這樣的物體能發(fā)生形變，而如墻壁、石頭般堅(jiān)硬的物體產(chǎn)生彈力時(shí)是不會(huì)發(fā)生形變的。為了轉(zhuǎn)變這種錯(cuò)誤的觀念，我們可以做如下演示實(shí)驗(yàn)：在平底燒瓶里裝滿紅墨水，上邊塞1個(gè)橡皮塞，橡皮塞里穿1根兩頭被敲掉的演示溫度計(jì)，為了使效果更明顯，可在演示溫度計(jì)前再裝1個(gè)放大鏡，當(dāng)用手?jǐn)D壓玻璃瓶時(shí)，會(huì)很明顯地看到液柱在上升，再敲擊玻璃瓶，會(huì)發(fā)出清脆的響聲，學(xué)生感到非常驚訝、有趣，這樣就可以為學(xué)生理解正確的物理概念奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3. 將具體現(xiàn)象和抽象思維有機(jī)結(jié)合，提高學(xué)生綜合分析能力

以伽利略首創(chuàng)的“實(shí)驗(yàn)、物理思維和教學(xué)演繹”三者巧妙結(jié)合的科學(xué)方法為標(biāo)志，物理學(xué)才真正從古代自然哲學(xué)中分離出來，成為一門獨(dú)立的科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)真正成為物理學(xué)的基礎(chǔ)。觀察是眼腦并用的活動(dòng)，只有正確、有目的、有計(jì)劃地細(xì)心觀察才能達(dá)到良好的觀察效果。做演示時(shí)，教師應(yīng)該邊演示邊提醒學(xué)生要注意觀察的主要現(xiàn)象，并不斷提出問題，引導(dǎo)學(xué)生將具體現(xiàn)象和抽象思維有機(jī)結(jié)合起來，鍛煉學(xué)生的綜合分析能力。

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前，對(duì)一些物理現(xiàn)象和過程有自己的一些認(rèn)識(shí)，這些來源于生活的物理概念有很多是錯(cuò)誤的。例如，根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，部分學(xué)生容易產(chǎn)生“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”這一錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)，要使學(xué)生糾正這一錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，還是要通過演示實(shí)驗(yàn)的方法：用手在講臺(tái)上推木塊，木塊前進(jìn)，停止推動(dòng)，木塊停止。還可以舉例子：當(dāng)我們騎自行車時(shí)，用力蹬車，車會(huì)運(yùn)動(dòng)，停止用力，最終自行車會(huì)停止。誰能告訴我們讓車停止的罪魁禍?zhǔn)资鞘裁?？再讓學(xué)生互相討論，給他們充分展示思維的機(jī)會(huì)，最終得到讓自行車停止的罪魁禍?zhǔn)资悄Σ亮@一結(jié)論，如果沒有摩擦力，車會(huì)永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，看來力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。再進(jìn)一步借助如下演示實(shí)驗(yàn)：

（1）將小車放在斜坡上，下面鋪上光滑的木板，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測(cè)出距離。

（2）再將小車放在同樣的斜坡上，下面鋪上棉布，從斜面的同一高度滑下，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測(cè)出距離。

（3）再一次將小車放在同樣的斜坡上，下面鋪上毛巾，從斜面的同一高度滑下，讓小車自然滑下，小車停止后，用刻度尺測(cè)出距離。

比較小車分別在木板、棉布、毛巾上運(yùn)動(dòng)的距離，可以得出結(jié)論：小車受到的摩擦力越來越小，運(yùn)動(dòng)的距離卻越來越長?？梢娏Σ皇蔷S持而是改變物體運(yùn)動(dòng)的原因，教師從演示實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象入手，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析出問題的本質(zhì)，在觀察現(xiàn)象、傳授知識(shí)的同時(shí)，開拓學(xué)生思維，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

4. 通過演示實(shí)驗(yàn)的示范作用，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

教師在操作演示過程中，遵循實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)肅認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)作風(fēng)，會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。特別是一些學(xué)習(xí)成績(jī)不好但動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，教師可指導(dǎo)他們動(dòng)手演示實(shí)驗(yàn)，當(dāng)其操作成功、表現(xiàn)規(guī)范時(shí)，要及時(shí)提出表揚(yáng)。通過這些措施，讓基礎(chǔ)薄弱、在學(xué)習(xí)上容易失去興趣的學(xué)生重拾信心，使學(xué)生在動(dòng)手操作和教師指導(dǎo)分析的過程中掌握基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。

為了取得更好的教學(xué)效果，有些演示實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生和教師共同參與。例如，在學(xué)習(xí)壓強(qiáng)概念時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同做實(shí)驗(yàn)，把一頭削尖了的鉛筆握在拇指和食指中，再用力擠壓鉛筆，拇指和中指會(huì)感受到不同程度的疼痛感，我們把不同程度的疼痛感叫做不同的壓強(qiáng)。又如，學(xué)習(xí)光的衍射時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生手指并攏，并伸直放在眼前，再調(diào)節(jié)這只手的手指縫隙，對(duì)著手指縫觀察燈光，可以觀察到光的衍射現(xiàn)象。

綜上所述，演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)過程中具有非常重要的意義，對(duì)于提高教學(xué)效果有著無可替代的作用。藝術(shù)化的演示實(shí)驗(yàn)更具有獨(dú)特的魅力，在教學(xué)過程中，教師一定要高度重視演示實(shí)驗(yàn)的作用，充分利用演示實(shí)驗(yàn)的魅力去激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。

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（編輯：楊 迪）