論演示實驗在物理教學中的作用

胡志凌張曉雪楊 宏

1.遼寧省大連市開發區第一中學 遼寧大連 116600 2.北京師范大學第二附屬中學 北京 100088 3.北京建筑工程學院 北京 100044

論演示實驗在物理教學中的作用

胡志凌1張曉雪2楊 宏3

1.遼寧省大連市開發區第一中學 遼寧大連 116600 2.北京師范大學第二附屬中學 北京 100088 3.北京建筑工程學院 北京 100044

在物理教學中，演示實驗是最活躍最具生命力的部分，是教師施展教學藝術的獨特方法。它能化抽象為具體，化枯燥為生動；它能引導學生觀察并進行思考，幫助其理解物理概念和規律，起到“事半功倍”的效果。

一、演示實驗能夠激發學習興趣

興趣是最好的老師，是學生學好物理知識的潛在動力。演示實驗則是激發學生興趣的重要手段。

例如，在《樂音的三要素》一節中，學生往往很難理解頻率、振幅的概念。為了直觀形象地將這兩個抽象概念呈現在學生面前，筆者引導學生通過示波儀來“看”聲音，從波形的疏密、大小來體會頻率和振幅。為了活躍課堂氣氛，讓學生上來演唱校歌《三色帆》，通過音調、響度的變化，學生從示波器中充分領會了頻率和振幅的變化，所有的學生都十分興奮，使教學達到一個小高潮，同時為高中學習示波器奠定了一定的基礎。

在講《大氣壓強》時，筆者拿出一個瓶子說這是《天方夜譚》神話故事中的一只魔瓶，告訴大家萬萬不能打開。好奇的同學打開瓶塞，發現瓶底有水流出。心里就質疑了：水是怎樣從瓶子底部流出來的呢？把瓶塞旋緊，發現水又不流了。帶著這種好奇，師生在課上逐步解決了這個問題。

在《浮力產生的原因》一節中，教師演示上浮、懸浮、下沉現象時通常會使用注水的乒乓球，但不易引發學生的興趣。因此筆者在教學中使用了日常生活中的茄子、橘子等物品，學生的興趣一下高漲起來。好奇促使他們希望深入了解身邊的事物，讓他們的思維更加通暢。

在講《光的折射》一節時，筆者先做了一個“磚塊浮起來了”的實驗：在臉盆里放一塊磚，學生后移到恰好看不到磚的位置為止，然后慢慢地向臉盆里灌水，學生漸漸地看到沉在盆底的磚“浮”了起來。學生興趣盎然，驚奇不已，紛紛探討其所以然來了。

有了興趣，學生學習會變被動為主動，會勇于思考、善于思考，能激發其探索的好奇心，促使有效教學。

二、演示實驗能強化學生直觀感受

對于分子、原子以及許多微觀過程，學生看不見、摸不著，更需要借助演示實驗來模擬它們的運動，變無形為有形，使學生在腦海里建立起清晰的“物理模型”。例如在講授磁場對運動電荷的洛侖茲力作用時，可以用馬蹄形磁鐵的磁場去改變從陰極射線管射出的電子流的軌跡，還可利用一套特殊的裝置把電子流在勻強磁場中的圓形軌跡像彩虹般地顯現在真空管中。

演示“離心現象”時，高速旋轉的地球模型呈橢球狀，物理與地理知識的完美結合，讓學生印象深刻。用甩干機模型甩干衣物讓學生見識了離心現象的威力。上演“甩體溫計”更是讓學生大開眼界，加深了他們的感官印象。

演示實驗可以搞得有聲有色，例如用雞蛋演示物體的慣性、保險絲的熔斷、尖端放電等，都是典型的例子。這些實驗能夠最大限度地調動學生學習物理的積極性，留給學生的印象也是終身難忘的。

三、演示實驗幫助學生理解物理知識

學生往往因生活經驗不足，對抽象的物理概念、規律的理解與掌握存在著或多或少的困難，這就必須藉助教師在課堂上做好演示實驗去補償。通過演示實驗，讓學生身臨其境，得到清晰的感性認識，進而在教師的啟發引導下，經過分析和推理、歸納和概括，上升到理性認識，形成物理概念，導出物理規律。

例如，初中學生雖然天天生活在大氣之中，但是對大氣有沒有壓強是不太清楚的，有些人即使聽說過，也不一定信服。如果在課堂上成功地演示了“馬德堡半球實驗”“覆杯實驗” “噴泉實驗”和“小試管在大試管中爬行實驗”，讓他們看到大氣壓強存在的確證，其印象將是十分深刻的。

在講解自由落體運動的概念時，筆者首先讓一張光盤和形狀、大小均相同的紙片從同一高度自由釋放，可以看到光盤比紙片落得快。這種現象學生早已司空見慣，并往往已形成了“重的物體比輕的物體落得快”的錯誤觀點。接著筆者改變一下實驗的做法，把紙片揉成一團，再讓它與光盤同時從同高度釋放，兩者幾乎同時落地。在驚訝之余，學生思考得出：紙片與光盤下落快慢不同，是由于空氣阻力對它們影響不同的緣故。由此聯想到在沒有空氣的真空里，不論物體輕或重下落的快慢應該毫無區別。接著演示“牛頓管實驗”，這樣順流而下，一氣呵成，很自然地建立了自由落體運動的概念。

在“真空不能傳聲”的教學中，筆者將小鈴鐺放在盛滿CO2的集氣瓶中振動可聽到鈴聲，然后向其倒入濃NaOH溶液，塞緊瓶塞并輕輕振蕩后，再次搖動集氣瓶只看見鈴的振動，卻聽不到聲音，學生非常好奇。教師隨即講述2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O這一化學反應（消耗氣體，無氣體生成）制造真空，由此引申真空不傳聲，給學生留下深刻的印象。化學課上的實驗，拿到物理課演示，這種巧妙結合，有助于學生形成物理概念，強化課堂教學的效果。

四、演示實驗有助于幫助學生克服思維定勢

如講《慣性》時，可以做這樣一個實驗，如圖1所示，氫氣球通過易燃細線吊住一個很輕的不易燃的小物體，小物體系于A點，讓氫氣球上升，同時使B端細線燃燒，當氫氣球上升到一定高度時，火燒到A點，小物體脫離氣球，這時會看到小物體先上升后下降。演示后，學生再碰到相關的試題，不會做錯了。

再如講解《力的分解》時，取一個沉重的大砝碼放在桌面上，要用細線把它提起來，問學生用一根線易斷還是兩根線易斷？學生都說一根線易斷，但演示實驗結果卻相反:用一根線可將砝碼穩穩地提起，用兩根同樣的細線(故意使兩線間有一較大夾角)去提，卻一下就斷了。學生的思維定勢一下子被打破，大腦里產生了“興奮劑”，從內心激發起了求知欲。

五、演示實驗有助于培養學生良好的實驗習慣和實驗技能

教師在課堂上進行的演示實驗，其實是給學生做出的最好示范。所以教師在進行演示實驗時必須周密考慮、符合規范化要求，處處發揮典范和楷模的作用。例如在做電學類演示實驗時，一般應先畫出電路圖，然后按圖接線；接線時要預先估計電壓高低和電流的大小，選擇合適的電表量程。還要注意到直流電表的正負接線柱不能接錯等。通電前一定要認真檢查線路，確認無誤，才能通電。通電時要特別注意觀察儀表指針的偏轉情況，及時調整量程或改變電源電壓，使之能進行觀察和精確讀數。記錄實驗數據應有多組實驗數據，讀數時還應注意有效數字的正確取位。在得出實驗結論后還應進行誤差分析。實驗完畢應將儀器整理好。以上這些都是學生進行電學實驗應該切實掌握的基本操作方法。嚴己律人，才能使學生心服口服。中學生具有很強的模仿性，長期的潛移默化、耳濡目染，一定能培養出學生良好的實驗習慣和修養。

總之，在教學中我們應充分挖掘演示實驗的潛力，增加學生的興趣，強化學生的直觀感受，利用演示實驗幫助學生理解物理概念與規律，克服思維定勢，同時通過教師的實驗示范培養學生良好的實驗意識，進而促進學生科學素養的提高。

2010-12-17

胡志凌，本科，中教一級。張曉雪，碩士，中教一級。楊宏，碩士，助理研究員。