淺談物理演示實驗的教學改革

筆者在多年的教學實踐中發現:改革，是活力的象征，是希望的前奏，是成功的字符。因此，物理教學中，也要不斷地推陳出新，不斷地發現新問題，探索新的方法，尋找新的路標。

一、為什么要改革物理演示實驗教學

近年來高考物理試卷對實驗的考查，不僅從學生實驗發展到演示實驗，而且已從簡單的背誦實驗知識轉向考查對實驗的思想、原理、方法的理解上，重在考查學生的實驗能力和綜合分析能力。近幾年我國中學生實驗素質較差。又如1990～1995年間，國家教委儀器研究所對一萬余名學生進行實驗能力測試，結果我國中小學生實驗動手能力幾乎都不及格。說明了我國中小學生實驗動手能力普遍較差。因此，為了培養學生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學的思維方法，提高他們發現問題、分析問題和解決問題的能力，進一步提高學生學習物理的興趣和愛好，調動他們的學習積極性，發揮非智力因素的能動作用，引導他們從小愛科學、學科學，激發他們樹立敢于攀登科學高峰的雄心壯志，縮小與世界先進國家實驗教學的差距，我們應進一步改善實驗條件，改革演示實驗教學，直觀形象地為學生提供感性認識。

二、怎樣改革物理演示實驗教學

1. 重視演示實驗教學，加強能力培養

目前，學生普遍感到物理“難學”，其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。而一些經濟發達的國家，他們非常重視物理實驗教學和研究問題的方法，如日本初中物理的課時數只有75課時，但安排的學生實驗卻有20個，演示實驗有130個，并且絕大多數都是研究性實驗，基本形成以實驗為中心的課堂體系。可見，他們的學生在實驗方面得到訓練和能力培養比我國的學生多得多，他們學生的實驗心理素質比我國中學生強。因此，在當前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中，我們對物理實驗教學，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結合教學實際，研究解決的方法，努力開發一些直觀的演示，同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就。

2. 在演示實驗中增加學生的參與

演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示，在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統的課堂教學，演示實驗通常教師演示，學生看，但是很多實驗學生根本看不清，特別是后邊的學生。不同程度地限制和阻礙了學生智能和潛能的發展，直接影響學生實驗心理素質的提高。因此，在演示實驗中，應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結，甚至在實驗操作上讓學生積極參與，讓學生充分了解實驗的內容，多次重復，加深印象，鞏固記憶。演示實驗要在教師指導下讓學生參與，不僅有顯示學生實驗技能的機會，又能得到科學方法的訓練及能力的培養，加深理解和掌握物理概念和規律，同時可領略物理學的思想，培養科學態度和科學方法。

3. 變驗證性實驗為探索性實驗

中學物理課堂演示實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗，而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證，鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。但是，對學生在學習物理的科學方法和科學態度方面不能得到鍛煉，也不利于培養學生主動探索物理規律的能力，而探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴。”

因此，在教學中可把一些驗證性的實驗變為探索性的實驗。在實驗教學中，要盡量再現實驗的設計過程，多讓學生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想，啟迪學生思路。

4. 合理運用多媒體，優化演示實驗教學

利用常用儀器、教具進行演示是一種最基本的手段，而利用多媒體教學，是教學現代化的重要標志，是教學改革的重要組成部分。因為多媒體教學是指在教學過程中運用系統科學的觀察和方法，組織多媒體信息，形成合理的教學結構，以實現教學優化，使學生真正體會到物理學科的學習方法，提高學生觀察及分析問題的能力。如應用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，從而突破時間以及空間的束縛，進行逼真的模擬，靈活地放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象地展現于學生眼前，使學生認識加強，理解透徹。例如，對于“LC電磁振蕩電路”的振蕩過程分析，筆者應用電子計算機的動畫功能，展現了隨著電容充放電的進行，LC回路中的電場能和磁場能之間的周期性變化，振蕩電路的大小和方向變化的全過程，安全逼真，激發了學生的學習興趣，使學生在學習過程中保持精力高度集中，思維高度活躍，求知欲高度旺盛的狀態。對于可見度小，不易觀察，且只能水平演示、觀察的內容，例如水波的干涉、衍射現象，用發波水槽借助投影儀演示，既起放大作用，又使其有動感，使學生看到清晰的干涉條紋，對學生腦子里形成正確概念有極大的幫助。但是還有部分同學對波的疊加原理難以理解，又缺乏想象力，為此筆者又用計算機模擬制作了一條直線上兩傳播方向相反的兩列波的疊加，可十分形象直觀地表現波的疊加，學生也容易理解，并取得了良好的效果。

利用多媒體進行物理實驗教學，不但為教和學增添了信息的傳輸和接收通道，而且為教學創設了良好的情境，師生們置身于“情”“景”中，以“物”思“理”，又以“理”認“物”，這對物理的各種題型的實驗教學有著積極的意義，對提高物理課的素質教育教學有著廣泛的前景。

總之物理課堂演示實驗要與學生的分組實驗有機地結合起來，努力培養學生的下面幾個方面的基本實驗要素:一是儀器使用的一般知識;二是測量誤差與數據處理的知識，其中特別是圖線處理數據中，區分已知規律與未知規律的不同方法;三是間接測量的基本知識，要從測量出發理解實驗裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數據的記錄與處理;四是驗證性實驗的驗證思想，特別是要懂得將理論結論與實驗結論比較的思想。同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練，多角度、全方面地使中學物理實驗教學提高到一個新的水平。

(樂清市虹橋鎮一中)