漫谈高中物理演示实验

张传军

演示实验在中学物理教学中占有重要的地位，作者结合教学实践，从演示实验的改进、创设，课前精心准备，整合现代计算机技术等3个方面举例说明如何改善高中物理演示实验教学以及提高演示实验教学质量的方法。

物理学是一门以观察、实验为基础的科学，高中物理教材中有100多个演示实验，平均不到3节课就有一个演示实验，不言而喻，演示实验在中学物理教学中占有重要的地位。通过演示实验，可以激发学生学习物理的兴趣、引导学生发掘问题，激发其求知欲望，从而调动他们学好物理的主动性和积极性；通过演示实验，创设物理情境，帮助学生形成概念，导出规律，了解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，正确而深刻地领会物理概念和物理规律。演示实验是物理学科中体现现代素质教育思想的重要方面，有利于学生科学素养的形成。笔者结合教学实践，谈谈在开展演示实验教学中的粗浅认识和体会。

潜心研究，改进、创设演示实验

设计演示实验是一项创造性的劳动，教师要发挥聪明才智，在教学实践中勇于探索，集思广益，设计出既能满足教学内容需要，又富有直观性、趣味性、启发性的好产品。一位教师在讲“力的分解”一节时，取一个质量较大的钩码放在桌子上，手拿细线问学生：“要把钩码用手里的细线提起来，是用一根线易断呢还是2根线易断？”按照学生的生活经验，当然是一根线易断。但实验演示的结果是：用一根细线可以将钩码稳稳地提起；用2根同样的细线（故意使两线间有一较大夹角）提钩码时，细线断了。“为什么2根线的效果反而不如一根线呢？”学生产生强烈的思维冲突，进入愤悱状态，认知的矛盾上升为学习的动力。这一实验现象也为消除教学疑点——合力不一定大于分力，提供佐证。

教师需要敬业精神，只要做有心人，就可以发现生活中能够用来做演示实验的材料多得很。如：香烟盒内的铝箔

纸，卷成细筒代替金属棒，由于其质量很小，演示磁场对电流的作用力——安培力，效果更明显；改进后的实验，还能够模拟电磁大炮，增加知识的趣味性。

课前精心准备，确保实验操作成功

教师要做好演示实验需要选择好实验装置和器材，熟悉演示实验的操作要领和技巧。演示实验如果只限于教师和部分学生观察，或者展示的现象与要得到的结果相距太远，那就失去它的作用。实验装置和实验器材性能的好坏，直接影响演示实验的效果，甚至决定实验的成败。选择器材时需要考虑精确性、直观性、方便性等原则。例如，为了提高演示实验的可见度，力学实验采用大型的电动秒表；热学实验时可采用大型温度计；电学实验采用大型的演示电表等。有些实验器材，由于年久失修，会产生故障，这也应该引起教师的重视，仪器常见的故障有：传动装置的动力源（小电机）欠佳，橡皮皮带老化失去弹性断裂，皮带的松紧度调节得不合适；热源放热不均匀，电池内阻过大；平行光源不平行且亮度太弱；仪表指针不指示零刻度，灵敏度变差，电器接线柱松脱；滑动变阻器滑片变形，与金属丝接触不良等。所以，教师在准备实验时，一定要细心检查，调试实验装置，更换存在问题隐患或在性能上达不到要求的元器件，对易损易坏的元器件还要准备好备用品。教师还必须在课前把演示实验先做2遍，设计好演示实验的实施步骤，搞好演示操作与分析说明的协调衔接。只有做到万无一失，才能确保

在课堂上演示成功，最大限度的发挥演示实验的作用。

整合现代计算机技术，模拟演示物理实验

随着计算机、互联网和多媒体技术的迅速发展，计算机辅助教学（CAI）已经出现在物理实验教学中，提高物理实验的可视性，使学生能观察到清晰的物理实验过程和现象。物理演示实验中有一部分实验要求的条件很严格，很难实现或直观展现，但它同时又与教学密切相关，对知识的掌握和教学效果有很大影响。高中物理教材中的近代物理实验就可以用计算机模拟演示。例如，光的干涉、衍射的实验一直得不到很好落实，原因在于：常用实验仪器如J-2515型双缝干涉实验仪、J-2522型双缝干涉、单缝演示观察仪造价高，学校配备少。同时每次实验的演示效果也不好，常用的小功率氦－氖激光器观察效果好，但波长又不可调节，影响实验的完整性。对于此类实验，采用计算机模拟获得很好的效果。通过调节光的波长、缝的宽度、缝与光屏的距离等程序中对应的参数，再现出光的干涉、衍射现象，加深学生对影响干涉条纹间距因素以及光的明显衍射条件的理解、记忆。汤姆生的原子枣糕模型、卢瑟福的α粒子散射实验同样也可以通过计算机模拟。此外，用Flash制作的动画、个人DV记录的视频，还能够把物理现象发生、发展的过程连续呈现出来，比如嫦娥1号飞船的发射、变轨过程，机械波的形成过程，各种碰撞过程等都可以用动画来演示。

总之，演示实验既直观又富于吸引力；既能获得感性认识又能升华到理性认识；既能开拓学生思维又能培养他们的能力。在提倡素质教育的今天，为适应时代和学生发展的需要，教师要重视演示实验的研究，加强演示实验的教学，培养出富有科学精神和实践能力的开拓型人才。

（作者单位：湖北省潜江市园林高级中学）