高中物理演示实验教学设计的方法与策略

福建省龙岩市长汀县新桥中学 梁承永

物理演示实验是指结合物理课堂教学内容由教师操作并指引学生进行观察，以此在实验中理解物理现象，验证物理概念的实验教学方式。通过这一实验的设计不仅可以活跃课堂教学氛围，还可以激发学生的好奇心，提升学习积极性，因此这一教学设计备受教师的关注和重视。然而，目前在高中物理课堂中演示实验教学中存在着一定的不足，导致演示实验并未发挥其应有的价值，为了解决这一问题，我结合自身的教学经验从以下四个方面对演示实验的教学设计方法和策略进行了探讨，以期让更多的学生在演示实验中更加容易地理解教学重点，增强物理技能。

一、巧用多媒体，开展模拟实验

物理课堂中开展演示实验，一方面有助于为学生展现物理现象和过程，另一方面有助于让学生对物理定理和概念进行认识，以此丰富学生的物理思维。但是，由于一些知识对实验的精度要求较高，无法通过现场演示进行讲解，从而使得课堂教学不具有说服力，这时教师可以运用多媒体为学生开展模拟实验进行教学，以此让学生通过动画、视频等方式来对物理知识进行探究，提升学生的物理技能，为今后的学习和应用做好铺垫。

例如：在学习“布朗运动”这一内容时，由于这一实验的精密性强，所以学生如果想看到这一演示实验就需要在显微镜下进行操作，这给教学演示带来了一定的困难，这时教师可以运用多媒体为学生展示模拟实验，让学生通过观看视频分析这些无规则的分子运动，并总结微粒大小对布朗运动的影响，最后掌握本节课的教学重点。再如：在学习“平抛运动”时，教师很难在演示实验中将平抛物体的运动轨迹以及特点进行展示，这时就可以在多媒体上将物体的平抛运动轨迹以及时间等多个元素进行模拟实验演示，使得学生能够清晰且深入地理解这一运动，并为接下来的应用打好基础。可见，多媒体的应用解决了部分演示实验的难题，为提升教学效果做出了贡献。

二、开展小组合作，培养实验技能

高中物理演示实验可以分为验证性实验和探究性实验，验证性实验的目的是为了验证物理现象和定律，是为了求证先前的猜测是否正确，在这个过程中学生的探索能力和物理思维得不到发展。而探究性实验有利于学生探索能力和创新能力的培养，所以目前很多教材将验证性实验改为探究性实验。这一实验的改革，有助于学生的自我探讨和分析，为了将这一实验教学效果得到实现，教师在教学设计中可以让学生以小组合作的形式开展教学，让学生明确实验的设计条件、实验原理、实验步骤，最后在操作中得到实验成果，以此发展学生的实验技能和合作意识，为接下来的发展铺平道路。

例如：在学习“向心力”这一概念时，我让学生以小组合作的形式对演示实验进行了探究，首先我给每个小组分发一个小球，之后用绳子进行固定，并以绳子为半径进行圆周运动，最后每个小组进行探讨，小球在做圆周运动的过程中，受到了哪些力，力的方向如何，如果改变它的速度，那么绳子受到的拉力是否改变，让每个学生通过实验的演示来体会这一实验过程。经过这一实验的探讨，让学生对这一概念进行了深刻的认识，并且学生的实验技能得到了发展。

三、改进实验工具，提升实验效果

受教学环境和条件的影响，高中物理实验仪器和工具并不是很充分，导致一些实验教学受阻，但是为了提升学生的实验技能，并满足学生的学习需求，我们不能坐以待毙，要想方设法解决实验工具短缺这一问题，于是，我们采用挖掘生活资源对实验工具进行改进，以此弥补这一缺陷。这一方法的实施一方面解决了实验仪器不足的问题，另一方面解决了因为器材的精准度不高而导致实验效果不明显的问题。因此，教师在演示实验的开展过程中要鼓励学生对实验器材进行改进，让学生在这个过程中开动脑筋，灵活运用物理知识解决学习困难，从而帮助学生在大脑中建立起基础的物理现象，提升学生的学习积极性，为今后的实验操作提供有利的条件和保障。

例如：在教学《静摩擦力的测量》这一实验时，教材中的实验过程是将一木块放置在水平木板上，用弹簧测量计测量木块，当木块移动时来确定最大摩擦力，而在确定最大摩擦力时是将纸团放置在弹簧测量计上，当拉动木块时那么纸团将指针推到最大值就可以确定数值，但是这一操作难度较大，原因在于纸团不固定，拉杆不水平会影响测量的精度。为了提升实验的效果，于是我指导学生对实验设置进行了改进，首先将拉力传感器固定在小车上，之后用一根细线连接木块和拉力传感器的测力端，并将长木板放在水平桌面上，最后在另一端拉动传感器，受力分析后发现拉力与静摩擦力是一对平衡力，随后根据图像得到最大静摩擦力的值。经过这一实验过程的改进，消除了实验误差，让实验效果变得更加精确和科学。再如：在演示振动图像时，我指导学生采用砂摆进行了实验，首先支架上固定砂摆并在下面放上纸张，之后砂摆左右晃动而学生将纸张慢慢抽取，观察砂堆的形状，最后确定其振动轨迹。这一实验工具的改进让演示实验变得层次清楚，循序渐进，实现了预期的教学效果。

四、结合生活实际，加强实验创新

物理来自生活，且服务于生活，要想让学生在演示实验中对物理知识进行深入探讨，那么教师除了结合教材内容之外，还要结合生活实际，自制实验工具和仪器，培养学生理论联系实际的思想，从而让学生将生活中的物品进行实验，拉近物理与生活之间的距离，将课堂教学变得更加生活化。这样一来，有助于学生发现问题、分析问题、解决问题；二来，有助于提升发挥学生的探索能力和动手能力，感受物理与生活之间的关系。

例如：在学习“力的合成”这一课时，我就让学生运用生活中的橡皮筋和笔进行了实验，首先将橡皮筋的一端固定在手的中指上，另一端挂一重物，当中指感受到压迫感的时候就能体会到这一拉力的方向，最后将这一演示实验中的拉力进行分析，以此得出力的合成与分解。再如：在学习“自由落体运动”这一课时，我让学生将一张纸与一个铁球从高处扔出观察两者谁先落地，之后让学生将这张纸揉成纸球再进行对比，发现它们落地时间的差距越来越小，最后经过分析发现落地快慢受空气阻力的影响，与它们的体积大小无关。经过上述实验的演示，让学生从生活中体会到物理学习的趣味性，并从生活中找到实验材料和工具，对实验器材进行了创新，发展了学生的创新能力。

综上所述，课堂演示实验是学生学习课堂知识的有力法宝，也是提升学生观察能力和探索能力的有效途径，因此这一教学设计的好坏直接影响着学生物理技能的培养。所以教师在设计演示实验既要注重学生认知规律，又要结合目前的教学材料实施教学，以此让学生在合理的教学设计中体验演示实验的教学价值和意义，并通过演示实验提升自身的综合水平。