淺談演示實驗在物理教學(xué)中的重要性

周厚鵬

【摘 要】物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)生物自然科學(xué)，科學(xué)實驗在物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程中起著非常重要的作用。物理教學(xué)的演示實驗與科學(xué)實驗不盡相同。演示實驗是在特定的環(huán)境與條件下，由教師做給學(xué)生看的示范試驗。儀器比較簡單；現(xiàn)象鮮明直觀；做法靈活而規(guī)范符合教學(xué)原則。它是提出疑問，揭露矛盾，解決問題的有力手段，在激發(fā)學(xué)生興趣，建立物理概念，理解物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力等方面起著十分重要的引導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】演示實驗；鮮明直觀；物理規(guī)律

一、美妙有趣的演示實驗，能激發(fā)學(xué)生的興趣

物理教學(xué)的出發(fā)點是觀察，感性認(rèn)識是理性認(rèn)識的基礎(chǔ)。光靠學(xué)生觀察生活中的現(xiàn)象是不夠的，何況有些物理現(xiàn)象在日常生活中沒有引起學(xué)生的注意或根本就觀察不到，對學(xué)生來說是“見所未見，聞所未聞”。因此必須進行演示實驗，使物理現(xiàn)象在課堂中生動地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生始而驚嘆，繼而深思。例如，我在演示“電流過大”現(xiàn)象時，用“保險絲作為演示器”做這個實驗。現(xiàn)場安裝好保險絲，并在保險絲上包一小張紙，取下插座蓋，接通電路，點亮電燈。教師用起子將插座兩金屬片短路，只見火花一閃，學(xué)生聽到“啪”的一聲，保險絲燒斷了，紙著火了，只見一股青煙冉冉升起，燈滅了。“好險啊”！“這下完了，燈泡肯定燒壞了。”驚險之余，學(xué)生紛紛議論。此時教師不作任何解釋，只是再次安好保險絲，燈又亮了。這是為什么呢？學(xué)生的興趣已經(jīng)達到了高潮。我用擬人化的手法贊美保險絲這種“犧牲自己，保護全局”的精神，并在黑板上寫了這樣兩句：“化作青煙隨風(fēng)去，卻把安全留人間”。并告訴學(xué)生；電流過大是會引起火災(zāi)的。演示實驗使物理教學(xué)的科學(xué)性和藝術(shù)性得到統(tǒng)一。這堂課給學(xué)生留下了深刻的印象。

二、直觀形象的演示實驗，能幫助學(xué)生建立物理概念

沒有演示實驗的物理教學(xué)，會把本來生動豐富的物理知識變成一堆枯燥難懂的材料。不少學(xué)生反映物理難學(xué)，難就難在物理概念眾多，而且抽象，不好理解。我認(rèn)為化難為易的辦法是通過演示實驗變抽象為具體，引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生思考預(yù)設(shè)的問題。觀察與思考是通向理解的橋梁。例如，我在講“壓強”的概念時，設(shè)計了這樣的演示實驗。首先把一個小木凳腳朝下放在海綿上，讓學(xué)生觀察發(fā)生的現(xiàn)象：與凳腳接觸處的海綿被壓凹陷了，看清凹陷的程度，然后在凳面加一塊磚，再讓學(xué)生觀察海綿凹陷的程度：比先前顯著。分析現(xiàn)象變化的原因：海綿受力的面積沒有變，而壓力增大了。得出結(jié)論：壓力作用的效果跟壓力的大小有關(guān)。接下來把小木凳倒回來，使凳面朝下放在海綿上，上面仍然加一塊磚、讓學(xué)生觀察海綿凹陷程度與前次有何不同：凹陷程度變小了。分析：海綿受到的壓力大小沒有變，而因為面積變大了。此現(xiàn)象說明了：壓力的作用效果還跟受力面積的大小有關(guān)。歸納總結(jié)：壓力的作用效果不僅跟壓力的大小有關(guān)，還跟受力面積的大小有關(guān)。此時，引出壓強的概念已經(jīng)是水到渠成了。通過以上的演示、觀察、分析和歸納，學(xué)生對為什么要這樣定義“壓強”；“壓強”是用來表示什么的物理量等基本含義就理解得比較透徹。這種教法是把概念建立在感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

三、驗證性的演示實驗，能加深學(xué)生對物理規(guī)律的理解

物理規(guī)律大多是通過科學(xué)實驗總結(jié)、概括出來的。在物理教學(xué)中就需要通過演示加以驗證，但有的物理規(guī)律是通過計算，推理歸納出來的，由于學(xué)生缺少感性認(rèn)識而難解其意。對這類規(guī)律也應(yīng)補充演示實驗進行驗證，幫助學(xué)生理解其物理意義。

例如：從液體壓強公式P=ρgh可知：液體的壓強只跟液體的密度和深度有關(guān)，跟液體的總重量無關(guān)。對這一規(guī)律，學(xué)生往往感到難于理解，在解答具體問題時經(jīng)常出錯。學(xué)生產(chǎn)生的疑問是：既然液體的壓強是由于液體自身所受的重力產(chǎn)生的，液體壓強公式又是根據(jù)液柱重來計算推出的。那么為何壓強與液重?zé)o關(guān)呢？為突破這一難點，我在教學(xué)中補充了一個演示實驗：將質(zhì)量相同的水分別盛在粗細(xì)相差較大的兩個容器中，然后用壓強計分別測出液體對兩個容器底的壓強，可看到：盡管兩個容器中所裝的水重量相等，但壓強不相等。細(xì)管中的水深度大，容器底受到的壓強大，粗管中水的深度大小，容器底受到的壓強小。這個實驗有力的說明了對同種液體，壓強的大小與液重?zé)o關(guān)。以上實驗不但驗證了液體壓強與液重?zé)o關(guān)的規(guī)律，而且學(xué)生通過實驗現(xiàn)象的觀察，對這一規(guī)律深信不疑，從而加深了對液體壓強公式的物理意義的理解。

四、利用實驗和實物引導(dǎo)學(xué)生進行觀察，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

觀察是一種有目的、有計劃，并且持續(xù)、反復(fù)的知覺過程。首先要有目的地辨明觀察對象的主要特征，注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因；其次，要使學(xué)生了解：觀察是要經(jīng)過一定的努力，克服一定的困難，才能發(fā)現(xiàn)問題，才能對事物有正確認(rèn)識，才能得到正確的結(jié)論。

1.在演示實驗中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

學(xué)生對演示實驗很感興趣，但在進行觀察時往往抓不住關(guān)鍵，這就要求教師要在實際教學(xué)中對所做演示實驗的每一步都對學(xué)生提出具體的觀察要求，使學(xué)生掌握正確的觀察方法。如：觀察水的沸騰實驗中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中，氣泡如何變化？溫度如何變化？在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論觀察的方法和應(yīng)當(dāng)注意的問題。

2.開展課外活動激發(fā)學(xué)生的觀察興趣

組織學(xué)生參觀，激發(fā)學(xué)生的觀察興趣。如：學(xué)完簡單機械后，就引導(dǎo)學(xué)生觀察自行車中的力學(xué)問題，學(xué)生通過對自行車的觀察與分析提出了：①輪胎為什么要有花紋？②自行車在正常使用時有幾種摩擦？③自行車上使用了哪些簡單機械？④自行車輪胎中的氣體減少后，對地面的壓強是增大了還是減小了等？從而進一步提高了學(xué)習(xí)物理的積極性。

五、演示實驗?zāi)芊奖愕貏?chuàng)設(shè)教學(xué)情境，有利于進行探究式教學(xué)

新課程大力提倡進行探究式教學(xué)，讓學(xué)生在探究中體會研究科學(xué)的過程，掌握探究的方法。但探究式教學(xué)是建立在問題基礎(chǔ)上的，能不能讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，是探究式教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，而演示實驗?zāi)芤龑?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，從而使學(xué)生順利地進行探究式學(xué)習(xí)。比如在進行聲音特征教學(xué)的時候，教師將一根弦固定在講臺上，然后撥動弦，會聽到聲音，再移動兩個固定點來改變振動的弦長，學(xué)生會聽到不一樣的聲音。學(xué)生不僅對此很感興趣，而且立即會產(chǎn)生疑問：弦的音調(diào)高低究竟與哪些因素有關(guān)系呢？從而使教師順利地組織學(xué)生進行科學(xué)探究，而且能取得較好的教學(xué)效果，因為學(xué)生探究的是自己發(fā)現(xiàn)的問題。

總之，演示實驗是提出問題，揭露矛盾的重要途徑，它主要把要研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，配合講授或穿插學(xué)生討論等方式完成課堂教學(xué)任務(wù)，是一種最有效、最直觀的教學(xué)手段。正確地選擇和安排演示實驗?zāi)苁箤W(xué)生對物理現(xiàn)象獲得鮮明具體的印象，并為學(xué)生獨立訓(xùn)練創(chuàng)造條件。它是教師講授和學(xué)生理解概念、規(guī)律的基礎(chǔ)，是學(xué)生進行觀察和獲得感性知識的重要源泉，也是培養(yǎng)學(xué)生觀察力、注意力和思維能力的重要途徑。同時它還具有化枯燥為生動，化抽象為具體，化平淡為神奇的功能。成功的演示實驗，常常給學(xué)生留下難以磨滅的鮮明印象，使課堂氣氛活躍，從而獲得良好的教學(xué)效果。

參考文獻：

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