高中物理演示实验教学的创意设计

王红元

摘   要：演示实验是高中物理实验教学的重要组成部分。因此教师应关注物理演示实验教学的创新优化，并以创设实验情境、增加实验互动、强化实验思考、培养实验能力为导向，对演示实验的实验内容、实验环节、实验问题、实验空间开展创意设计，如此可提高物理演示实验的教学品质。

关键词：高中物理;演示实验;创意设计

中图分类号：G633.7    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2021）02-0042-03

实验是物理学科学习的基础，很多物理概念的形成过程、物理现象的直观感知都是借助实验开展教学的。因此教师要提高演示性物理实验教学的重视程度，并根据实验教学的目标和学生成长的需求，灵活调整演示实验的实验内容、实验环节、实验问题、实验空间，由此引领学生依托物理演示实验，构建准确的物理认知体系，进而使其得到实践能力、逻辑能力、辨析能力等多元思维能力的综合发展。

一、精选实验内容，创设实验情境

高中物理课堂的演示实验资源丰富多彩，除了教材直接编排的各种演示实验素材外，简单的生活现象、趣味物理小实验等都可以导入到物理课堂教学当中。教师要精心筛选演示实验的内容，并立足于学生的认知习惯和实际的教学目标两个关键要素，选择主题鲜明、直观生动、启发性强的演示实验资源投放到课堂中，然后以实验教学的情境为抓手，为这些演示实验的课堂渗入搭建学习平台，如此可激活学生的实验学习兴趣，引导学生对实验内容形成更加多维度的学习思考。

创设实验情境，能够使物理实验不再孤立于课堂之外，还可以实现演示实验与教师新知演绎、学生探究学习的有效对接，如此可增强学生进行物理实验学习的思维活力。例如在教学“串、并联电路中电压与电流的规律”时，教师可对接学生熟悉的家庭电路等相关知识创设情境，让学生完成特定的串、并联电路图的绘制，然后再让学生利用小灯泡、电池等材料构建串、并联电路。随后教师把电路线、开关等固定在纵向展示的木板上，并在正确的地方连接电流表、电压表，由此演示实验操作和数据测量。在实验过程中，教师可以让部分学生到台前来配合操作和近距离观察实验现象，由此可增强学生的实验观察学习效果。

教师把演示实验的内容融入到生活气息浓厚的教学情境中，提高了演示实验的生动性和启发性，有利于学生实验探究思维的启动和学习效果的提升。

二、改进实验环节，增加实验互动

影响演示实验教学效果的因素有很多，客观时空条件、实验操作设计等都会对演示实验的呈现效果造成直接影响。因此教师要具备动态的教学意识，避免照本宣科式的照搬照用，通过实验环节的合理调整，彰显演示实验教学设计的科学性，由此可提高演示实验的直观呈现效果。此外教师还要有意识地在演示实验教学活动中增加互动教学环节，并依托师生互动、生生互动等多种交互形式，引领学生对具体的演示实验现象开展深度思考，并抽象出其中的物理概念、物理定理。

能够对演示实验环节进行针对性较强的动态调整，是高中物理教师创意设计实验教学活动的必备能力。教师要发挥演示实验教学的主导作用，以便更好地体现实验教学的调度力量，塑造学生崭新的实验学习动力。例如在使用扁形玻璃瓶向学生演示微小形变的实验教学中，教师对实验的选材进行了合理改进，即将原实验中使用的红色墨水更换为黑色墨水，并在长玻璃管的后面，增加了一个白色背景板。实验材料更换后，同样的操作步骤，得到的实验观察效果与之前相比明显提升，即新实验能够让学生在黑白颜色的强烈对比下，更清楚地观察到黑色墨水的液面变化。

教师依托醒目的实验现象，让学生开展合作学习，并鼓励其大胆表达自己的学习理解。由此可引导学生明确扁形玻璃瓶确实发生了微小形变，进而可使学生更加透彻理解形变的意义。

三、设计实验问题，强化实验思考

在物理演示实验教学活动中，教师不能让学生处于“看实验”的被动接受地位，而应切实发挥学生物理学习的主观能动性，以激发学生的物理学习思维。

投放实验问题，可培养学生的实验探究思维意识，也是强化学生实验学习思考的有效方式。教师可以在实验前、实验中、实验后等不同环节进行问题布设，引领学生围绕这些指向性较强的实验问题开展探究学习，如此既能延展学生实验学习的思维深度，又能提高学生的实验学习效率。

演示实验教学问题的选择要以启思性问题为主，如此可彰显学生在实验学习中的主体地位，也可让学生在问题的引领下，开展物理演示实验的深入学习，除此之外这还能深化学生对教学核心要素的认知和理解。例如在向学生剖析法拉第笼的物理原理时，教师可以趣味性演示实验作为导入素材，即向学生展示将一只小鸟放在金属网内，网外通过静电高压放电时，小鸟并没有受到什么影响的实验现象。在客观条件受限时，教师可以用信息技术呈现与实验相关的图片、视频资源，并配合闪电击中飞机等生活图片，启发学生思考：“为什么笼子里的小鸟和飞机里的人在如此危险的环境中能够安然无恙？”然后让学生结合所学的电学知识开展实验思考。在此过程中，教师应关注学生的思考过程，并在其旁进行动态指导，然后对学生的思考成果进行系统梳理，如此可顺利切入到法拉第笼物理原理的讲解分析。

四、拓宽实验空间，培养实验能力

教师要拓展演示实验的教学空间，将演示实验作为学生物理实验能力成长的“垫脚石”，并依托演示实验设计多元化的物理实验教學方案。在课堂导入环节投放的演示实验，教师的拓展性教学视角要放在学生学习兴趣的激发、学习能力的培养上，由此组织学生预习演示实验的内容，构建实验知识的前概念，然后再开展探究学习或操作学习活动。在实验具体演示环节，教师更多关注的应是学生学习思维的引导，即要启发学生形成丰富的感性认知体验，由此推动学生对相关知识的消化与吸收。

教师在有目的性地开展实验拓展教学时，需要依据学生的接受水平和认知习惯，因材施教、因地制宜地进行演示实验教学设计，以此满足学生个性化的物理能力成长需求。例如在教导学生正确理解“扩散现象”时，教师可拓展演示实验教学的维度——对接学生熟悉的生活现象设计演示实验，即将黑色墨水分（下转第46页）（上接第43页）别滴加到装有热水和冷水的两个烧杯中，由此展示墨水在两个烧杯中扩散速度的差异性。该实验虽然步骤简单、操作方便，但实验现象非常明显，学生可以直观观察到墨水在热水烧杯中的扩散速度明显快于冷水烧杯。教师引导学生思考其中的物理原理，让学生将实验现象与分子热运动的相关物理知识联系起来，如此能使学生更加深刻地把握物理概念的知识要点。在此基础上，教师组织学生开展迁移应用，要求学生自主思考，并列举更多生活中的扩散现象，如此可培养学生的物理应用能力，提升学生物理学习的品质。

教师从学生物理学习的实际需求出发，关注学生物理学科核心素养的塑造，通过精选实验内容、改进实验环节、设计实验问题、拓宽实验空间等多种教学路径，科学调整和创意设计高中物理演示实验教学活动，以使其更具科学性、启发性、实践性。如此能使其更加契合高中生的认知学习思维习惯，提高学生物理实验学习的参与效度，引导学生对物理知识形成更多思辨，进而可打造智慧化的物理实验教学课堂。

参考文献：

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