演示實驗在高中物理課堂教學中的作用

物理是以實驗為基礎的學科，物理學的基本定律都是在實驗的基礎上歸納總結出來的，物理學離不開實驗，而物理課堂教學更離不開演示實驗。但在教學中，一些物理教師重視邏輯思維的培養，忽視形象思維的培養，忽視知識的生成過程，認為演示實驗做不做無所謂，只要講清楚就行。我認為演示實驗作為理論聯系實際的實踐活動，能使學生處于教學的主體地位，為學生認知物理概念、物理規律、物理探究過程提供不可或缺的服務。演示實驗是物理課堂教學的重要手段，有非常重要的作用。

1.創設有趣情境，激發學生求知欲

著名心理學家皮亞杰在《教育科學與兒童心理學》中曾說：“所有智力方面的工作都依賴于興趣。”學生在學習活動中，對自己感興趣的現象、事物等總是主動、積極地學習、認識。因此，在課堂教學中，教師應盡可能設計各種生動、有趣的物理演示實驗，通過創設有趣的物理情境引入新課題，激發學生學習物理的濃厚興趣，使學生產生強烈的求知欲望，從而產生學習動力，積極主動地參與學習活動。

例如，在講“自由落體運動”一節時，可以先從學生熟悉的情境入手：“同學們都知道兩個鐵球同時落地的故事，兩個重量不一樣的鐵球從同一高度同時釋放，能同時落地。”接著拿出實驗器材，提問：“這里有一枚硬幣和一根羽毛，將它們從同一高度同時釋放，能否同時落地呢？”然后演示實驗，結果硬幣先落地。接著將硬幣和羽毛一起放入玻璃管，抽去管中空氣，再次演示實驗，結果硬幣和羽毛同時落地。演示實驗的現象激發起學生的求知欲。這時，教師就可以水到渠成地引導學生合作探究，尋找自由落體運動的規律。

2.展示物理規律，提高教學效率

“百聞不如一見”。物理規律博大精深，有的抽象深邃，不容易理解。在課堂教學中，可以先通過演示實驗，把一些抽象的知識形象真實地表現出來，再讓學生在教師引導下分析思考，通過觀察、比較和分析，找出現象的本質和規律，形成物理概念、規律。這種獲取知識的方法，學生樂于接受也易于接受，且對知識的印象較為深刻，有利于學生對知識的掌握和鞏固。

力的概念十分抽象，學生在對物體進行受力分析時往往覺得比較吃力。比如，圖1中要求分析桿1和桿2的受力情況，學生不容易一下子就做正確。

圖1 圖2

可設計如下演示實驗：以同桌兩人為一小組，其中一位同學右手臂彎曲叉腰（如圖2中甲同學），另一位同學拉住甲同學的手肘并向下用力（如圖2中乙同學）。

此時甲同學明顯感覺到自己兩段手臂受力的方向。隨后甲乙兩同學交換。通過這個演示實驗，同學們一下子就將這一抽象問題搞懂了，并且印象深刻。老師講解和板書都無法達到的效果，一個設計巧妙的演示實驗就做到了。正如我國著名物理教育家朱正元教授所說：“千言萬語說不清，一看實驗就分明。”

3.探尋物理本質，培養學生能力

不少物理教師認為，讓學生在實驗中得出結論而獲取知識的方式費時費力，而且學生自己探究不確定性太大，不如教師在黑板上講解透徹、直接，學生學得明白，并且能節省出更多時間讓學生做練習。這種陳舊的教學理念在一定程度上抑制了學生的主動性和積極性，降低了學生獨立思考問題、解決問題的能力。

“聽來的忘得快，看到的記得住，做過的才能會”。在物理演示實驗中，讓學生觀察并親身參與實驗過程，記錄相關實驗現象，分析產生此現象的原因，并針對實驗中產生的問題，提出自己解決問題的設想并驗證。這一系列教學活動不但激發了學生學習的興趣，而且培養了學生觀察、分析、探究和解決問題的能力，使物理課堂回歸實驗的本質。

4.剖析難點問題，增強探究意識

用演示實驗將一些比較復雜的物理問題展現在學生面前或讓學生根據實驗自己感悟體會，不但有助于具體問題的解決，提高學生的課堂參與度，而且有利于培養學生的探究能力。

比如學生不容易區分電功和電熱這兩個抽象概念，我們可以用這樣一個演示實驗引導學生探究：如圖3，選用一個已知線圈阻值為R的電動機，先將電動機卡死，讀出I■和U■，比較相同時間t內I■U■t與I■■Rt是否相等（因為電機不轉，電功應等于電熱）。再讓電動機正常運轉，測出I■和U■，比較相同時間t內I■U■t與I■■Rt是否相等（因為電動機轉動，有機械功率輸出，所以電功應大于電熱）。

圖3

有了具體的實驗數據，就可以直觀地引導學生探究電功和電熱這兩個抽象概念的區別。這樣學生不僅能弄清具體問題，而且能在探究過程中領悟科學的思想觀念，實踐科學研究的方法，提高物理探究的興趣，受益匪淺。

“百聞不如一見，百見不如一做”。生動有趣的物理實驗現象能夠為學生提供生動形象的情境，讓學生感受強烈，印象深刻，這對物理概念、規律在學生頭腦中的形成及對學生各種能力的培養都極其有利。演示實驗在物理課堂教學中起著不可替代的作用，因此不僅要做課本上的實驗，而且要想方設法地在教學過程中多設計一些針對性強、形象生動的演示實驗。