例谈物理演示实验教学有效性的提高

段春华

[摘要]物理实验在物理教学中的作用是不可替代的，高中物理演示实验教学是高中物理实验教学的重要组成部分，本文举例说明如何在日常的演示实验教学中采取一定的措施，以增强其教学的有效性。

[关键词]演示实验实验教学有效性

[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号]16746058（2015）140068

演示实验，是学生体验科学探究的重要方法，是学生积累直观经验、提高动手能力、培养科学思维方式和创新意识的有效途径。新课标对高中物理演示实验提出了较高的要求，可是现实中无论是演示实验开设的量，还是演示实验教学的质，都与新课标的要求有较大差距，不能达到演示实验教学应有的成效。

反思自己十几年来的实验教学，特提出以下几点做法，以提高演示实验教学的有效性。

一、有效地进行实验演示

要提高演示实验的教学效果，首先要有效地进行实验演示。下面试举几例说明如何有效地进行实验演示。

实例1：改进实验做法，放大实验的可视度。

图1

在讲超重和失重时，书上列举了这样一个实验——在体重计上，下蹲、起立，观察体重计的示数变化。

这个实验难以在课堂上实现，因为，物理课本上示例的体重计，带进教室不方便，并且不是每个学校都有，而小体重计示数变化太快不易观察。

想想看，一个学生站在体重计上，下蹲、起立，除了他附近的几个学生，其他人怎么能看得到示数变化情况呢？

我在上课时，选一根长玻璃尺，并用绳子在其中间挂个钩码（图1），让一位同学手持玻璃尺的两端下蹲、起立，其他同学观察玻璃尺弯曲程度的变化，这样学生能看到玻璃尺的弯曲程度发生明显的变化。说明在这一过程中“支持力或拉力不等于物体重力”。

实验由学生来完成，既让学生看到了现象，也理清了概念，还训练了学生的动手参与能力，经过分析、总结得出超重和失重的现象，效果较好。

实例2：巧用摄像头，模拟现场直播。

图2

有些实验操作，如电学实验时，在讲台上连接电路，坐在下面的学生是很难观察到的。我在旁边放个摄像头，将连接线路的情景投影到屏幕上，这样所有学生都可看得清清楚楚了。

学生管这个叫“现场直播”（图2），很受欢迎。

实例3：自己动手，既长知识，又长能力。

图3

并非只有教师操作的实验才叫演示实验，有些实验完全可以由学生来完成。如在演示“探究电磁感应的产生条件”的实验中，在教师连好电路后（图3），完全可以由学生去找出得到感应电流的方法，再归纳产生电磁感应的条件。这样，让学生体会了物理探究的过程，既让他们学到了知识，又提高了操作能力。这种自己动手探究出来的结论，理解更加深刻，掌握得更加牢靠。

二、教师或学生参与设计开发的演示实验是提高教学效果的有益途径

物理教材中每一节都有一定量的演示实验，或许是为了引入课题，或许是探究规律，又或许是揭示某种物理现象，对教学有重要的作用，大家应尽量做好这些演示实验。但教材中的演示实验也不可能是十全十美的，有些需要专门的实验器材，有些不是很贴近学生的生活实际，这就为改进、设计演示实验提供了很大的空间。

实例4：让演示实验来源于生活，再归于生活。

图4

例如，在《生活中的圆周运动》教学中，我会准备好过山车模型（图4），逐渐提高小球下滑的起始高度，直至小球能顺利通过最高点C，继续向着D点运动。这个实验与学生坐过的过山车相当接近，学生对其充满好奇，看着、想着、分析着，感觉很开心，在开心之余，明白了道理、掌握了知识。

再如，在探究求合力的方法教学中，很多教师是用类似学生分组实验（图5）来演示的，而如果改用图6所示，用橡皮筋来完成这个实验，学生更易在家里用随手找得到的器材来再现这个过程，自然而然地学到了知识、掌握了技能。

图5图6

物理来源于生活，又高于生活，物理实验更是如此。让演示实验立足于学生的生活、贴近学生的生活，更能激发学生的求知欲，更能激发学生的学习热情，让他们通过自己的实践来体验和感知客观世界，从而认识客观世界。

实例5：事实胜于雄辩，结果更真实。

图7重力做功的

特点演示仪

重力做功与路径无关，只与始末位置有关，很多教师在课上都只是理论证明，其实，能用实验来证明，学生会更信服。有教师是这样做的。

取装修用的线槽做成两条如图7中形状的轨道，将两轨道固定在斜面上，其中轨道1在斜面上的部分是直轨道，轨道2弯曲做成两段弧形，两轨道起点高度相同，终点均为平台一端，在平台和斜面连接处要保持轨道平滑。

实验时让小球分别从两轨道的同一高度由静止释放，观察两小球的水平射程，比较它们在轨道末端的速度大小，可进一步得出重力做功与路径无关的结论。本实验器材是在教师引导下，师生共同设计制作的，通过设计制作该实验，学生不仅得出了最后的结论，更重要的是理解了实验的原理。

三、与时俱进，发挥数字实验的优势

特意把数字实验单独列出来，是因为新课程中对数字实验的渗透力度非常之大，学生理解、掌握数字实验是时代的要求。

数字实验有其突出的优势：传感器采集数据快捷、准确，通过电脑处理数据后可以很直观地显示实验结果，如研究作用力与反作用力的关系，传统的两个弹簧秤互拉，后面的学生根本难以观察到，若将数字实验结果投影在屏幕上，则能一目了然（如图8）。

图8

数字实验还可以做很多实验，如机械能守恒实验，平抛运动实验，测定电源电动势和内电阻实验等等。它把人从繁重的数据处理中解放出来，让学生更专注于最基本的实验原理的理解和应用。利用数字实验来进行实验演示，能提高教学效率。

四、让实验成为一种物理学习的习惯，让教师的演示实验变成学生“玩”实验

学生觉得实验很神秘，也就难以接近，只能是畏而远之，这样，实验应有的功能不能发挥，更谈不上能力和创新思维的培养。所以我们要努力打破这种神秘感，让他们觉得各种实验器材就像他们手里的玩具，做实验就是“玩”实验。当然，要做到这一点，就应该让他们理解实验、多做实验，除了教师尽量多演示实验外，开放的实验室可以让他们随时去实践、去探究，甚至我们还可以在教室里、走廊上开辟“实验角”，把最近做过的演示器材放在实验角里，让他们想做就做，想玩就玩。这样，学生的自主学习、自主探究能力，才能迅速提高。

为此，我们做了个小小的尝试，在每一学年适当时候，组织“物理实验体验周”活动（图9），让学生充分享受物理实验，玩实验。

图9

以上是本人的一些粗浅看法，加强实验教学、提高演示实验教学的有效性是事半功倍的事情。适逢深化课程改革的契机，只要大家有心，借实验教学来提高学生的操作技能，激发他们的学习热情，培养他们的探究能力、创新能力和创新意识，养成科学的思维方式，形成严谨的科学态度和科学精神是完全可行的。这样，提高学生的科学素养，才不会是一句空话！

[参考文献]

[1] 梅正锋.新课改视野下的高中物理实验教学[J].科教文汇（上旬），2007（11）.

[2] 李文焱.谈高中物理演示实验教学改革[J].科技资讯，2007（8）.

[3] 杨银海.提高物理实验教学有效性的策略反思[J].中学物理教与学，2014（2）.

（责任编辑易志毅）