关于演示实验教学的探索和研究

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【摘 要】 本文通过对改进演示实验的各种探索与研究，旨在说明演示实验在中学物理教学中的重要性以及如何改进演示实验充分发挥它在物理教学和培养学生创新精神和实践能力方面的重要作用.

【关键词】 演示实验；改进

【中图分类号】G623.2 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2013）4-00-01

实验是物理教学的重要手段，实验能力是物理学科重点考核的能力之一，近几年高考中实验考查的力度不断增大，我们在重视分组实验的同时还要加强演示实验，充分发挥演示实验在教学中的作用，为此需要不断改进演示实验教学。

一、增强演示实验的幽默性、趣味性，激发学生学习物理的兴趣

将幽默艺术融于演示实验之中，可以增强实验的趣味性，更好地吸引学生的注意力，给学生留下深刻的印象。例如，在讲到动能和势能的相互转化及机械能守恒时，在黑板前悬挂一大铁球，有意吸引学生的注意力。上课时，把铁球拉过来，从教师的鼻尖处释放，当球摆出去又荡回来，教师还站在原来的位置上不动，学生注视着球眼看着就要击中老师的鼻子时，都惊叫起来，以为球会把鼻子撞烂。然而球在鼻尖前一点点的地方停了停，又摆出去了。学生对于大铁球为何不能撞到鼻子上兴趣很大，在欢笑声中对规律的理解也更加深刻。教师可以利用幽默性的语言、夸张性的动作、魔术化的表现增强实验的戏剧性。例如在热现象学习中，设计一个富有戏剧性的魔术表演――纸盒烧水，这一有趣、新奇、使学生感到意外的魔术般的表演迅速把学生引导到课堂上来。又如，在讲电磁感应时，给学生表演科拉顿于法拉第之前所进行的实验：将螺线管和电流计用长导线相连，分别放在讲台前的两侧，将磁铁插入线圈，然后飞快地奔到电流计前去观察，再遗憾地摇摇头。学生捧腹大笑，既为科拉顿感到惋惜，又加深了对电磁感应现象的暂态效应的理解，并且从中体会到了科学发现的道路是曲折的。

二、营造经验判断与实验事实的反差，透彻理解物理规律

教师有意识的营造一种经验判断与实验事实的刺激性反差，并且刺激性反差越大，学生的认识就越深刻。要想营造刺激性反差，应先了解学生已有的经验判断是什么，然后有针对性地设计与学生的经验判断结果截然相反的演示实验。当生动的演示现象出乎学生的意料之外时，认知的矛盾将上升为思维的动力。例如，如图1所示把刚刚从火焰上拿开，水已停止沸腾的烧瓶的瓶口用塞子塞紧，倒过来。问学生：向瓶底浇冷水会看到什么现象？学生根据经验判断得出瓶中的水变凉。然后用准备好的冷水浇在瓶底上，会看到原来停止沸腾的水又重新沸腾起来。学生对这一意想不到的现象非常惊奇，教师趁热打铁告诉学生本质原因，学生的印象会非常深刻。又如在讲授“大气压强”时，为加深学生对大气压作用的理解，可取两只粗细相差不大的试管，向大试管里注满水，将小试管底朝下地放入大试管中（小试管有一半插入大试管即可），这时有一部分水被排挤出去。问学生：当把两试管一起倒过来并松开拿小试管的手时会看到什么现象？学生异口同声地回答小试管会下落。然后教师演示会看到小试管不仅没有下落，反而在大试管中上升。在学生的惊奇声中教师说明这是由于大气压的作用，使学生对大气压有了透彻的理解。

三、演示时要把实验操作、观察与学生的思维有机结合

在实验时要引导学生积极思维，把观察、思维、实验操作等紧密结合起来，互相补充、互相渗透、互相验证；在演示实验的整个过程中，从现象到分析、归纳、得出结论，既要发挥教师的主导作用，又要调动学生的主动性、积极性，引导学生对实验信息进行思维加工，概括出信息的本质属性。

从实验现象到物理概念、规律的形成，往往跨度很大，教师要重视教给学生如何通过分析物理现象而形成概念、规律的思路和方法：从分析现象的共同属性从而抽象概括出其本质以形成概念；从分析现象发生的条件与结果之间的依赖关系而归纳出共同规律，例如演示感应电流产生的条件的三组实验和形成楞次定律的系列实验等。另外在演示实验教学中，教师利用实验过程进行设疑，不仅可以启发和引导学生的多向思维，还可以激发学生的创新意识。总之，只有使学生的观察和思维活动紧密地结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行，才能逐步掌握物理概念和规律，发展观察和思维能力。

四、鼓励学生改进和设计演示实验，培养学生的创新精神和实践能力

演示实验一般具有装置简单，操作方便的特点，但教材中有些演示实验往往并不是最佳方案。为培养学生的创新精神和实践能力，在实验教学方面，教师应引导学生开展对课本实验装置进行改进的活动。也可以让学生根据实验目的，运用掌握的物理规律，重新选择器材设计新的实验装置，这是一种开放性的设计实验，可以使学生逐步认识物理实验方法的一般特征，具备独立设计和进行简单实验的能力。更重要的是使思维的发散性、灵活性得到了很好的锻炼，最终培养了学生的创新精神和实践能力。

五、补充演示实验，帮助学生形成感性认识理解疑难概念和规律

通过演示实验，可以使学生获得生动的感性认识，从而更好的理解和掌握物理概念和规律；还可以培养学生的观察、分析和综合、逻辑思维等能力。因此教师应尽量补充课本没有的演示实验而使课堂教学过程生动有趣，学生注意力集中，对物理现象获得深刻的印象。例如对水是热的不良导体这一结论学生没有太多的感性认识，教师可设计一个演示实验：在一个大试管中注入大半试管凉水，放入一条小鱼或蝌蚪，用酒精灯给试管上部的水加热，上部的水沸腾了，而小鱼或蝌蚪却在试管下部自由游动。又如在演示断电自感现象后，为了避免学生得出：只要断电时，灯泡都会闪亮一下的结论，可在"断电自感演示"的基础上继续拓宽演示：

（1）线圈电阻比灯的电阻大时的断电自感现象；

（2）线圈电阻跟灯的电阻相等时的断电自感现象；

（3）线圈电阻比灯的电阻小时的断电自感现象。

最后得出，只有线圈电阻比灯的电阻小得多时，才有明显的灯瞬间变亮的断电自感现象。

总之，演示实验在激发学生学习物理的兴趣、使学生能更加透彻的理解物理规律、启迪学生思维方面起着重要作用，通过对演示实验的各种探索与研究，可以更加充分地发挥演示实验在中学物理教学及培养学生的创新精神和实践能力方面的重要作用。