初中物理教學中優化演示實驗的策略研究

徐密芬

摘要：演示實驗是指為配合教學內容由教師利用課堂時間為學生演示，在操作的同時配合講解來引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種實驗教學方式。演示實驗是物理教學方法的一個重要組成部分，是使教學直觀化和形象化的重要措施，它能變枯燥為生動，把要研究的物理現象清楚地展示在學生面前，它對學生掌握課程基本要求，激發學生的求知和探索物理規律的欲望、培養學生思維能力，對學生加深印象、加深理解以及活躍課堂氣氛等方面發揮重要的作用。

關鍵詞：初中物理；優化；演示實驗；策略研究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）10-0091

在實際的實驗操作中，教師往往忽略了影響實驗效果的一些客觀因素，實驗過程設計過分循規蹈矩、按部就班，沒有創新意識，從而使教師的演示實驗始終難以達到預期的效果。因而優化課堂演示實驗對物理課堂教學意義非凡，通過優化實驗的構思設計、演示過程等，促進學生深入觀察、理解、掌握課本知識的意識，培養學生的思維能力，掌握科學的學習方法。

以下是筆者在八年級物理課堂教學演示實驗過程中發現存在的幾個問題并提出一些相應的優化策略。

問題一：實驗器材有點“高端”

我們教學實踐中很多的演示實驗器材來源于實驗室，特點是：制作精良，日常生活不常見，不接地氣，因而不宜鼓勵學生自己動手做實驗。例如：蘇科版物理八年級上冊第二章《物態變化》中第二節《汽化和液化》中教材所給的實驗裝置如右圖：

筆者認為有以下幾點不如人意之處：首先，來源于實驗室的器材組裝較復雜，不方便攜帶；其次，有安全隱患（易燙傷手）；再次，操作不方便；另外，由于需先加熱水產生水蒸氣，所以需用較長的時間。

優化策略：演示實驗宜簡不宜繁

偉大的物理學家麥克斯韋說過：“一項演示實驗，使用的材料越簡單，學生越熟悉，就越能透徹地獲得所驗證的結果”。所以，演示實驗宜簡不宜繁。過于復雜的實驗裝置還會分散學生的注意力，不易抓住事物的本質。筆者經過思索進行如下實驗：用了4只普通的矮腳杯，先在二只杯中分別倒入小半杯熱水和冷水，杯底用餐巾紙擦干后請學生檢查確保杯底是干燥，然后在另二只杯中倒入相同的熱水，將前面的二只杯子（分盛等量熱水和冷水）疊放在熱水杯上面，幾十秒后即可向學生展示上面兩只杯底現象：熱水杯底仍干燥但冷水杯底卻有一層非常明顯的水珠，對比非常鮮明。筆者所進行的實驗有如下優點：器材簡單又是學生日常生活用品，實驗操作既方便又安全，且對比鮮明又用時短。

問題二：受客觀條件的限制，即受其他無關因素的干擾

例如：在蘇科版物理八年級下冊第六章《物質的物理屬性》的第一節《物體的質量》中活動6.1“探究物質的狀態對質量是否有影響”的演示實驗中，筆者通過反復實驗，發現有二大干擾因素：第一，因為冰的溫度較低，所以空氣中的水蒸氣液化現象非常顯著，這帶來了兩個問題，首先是使冰熔化后的質量略有增加從而干擾了實驗的結果，其次是由于水蒸氣同時在燒杯外壁液化使整個杯子成了一個潮濕的物體，這就與學生剛剛掌握的正確使用托盤天平的注意事項（不要把潮濕的物品直接放在天平的托盤里）相背，從而影響學生正確規范使用托盤天平的學習；第二，由于這個演示實驗基本上是在2月的中下旬，氣溫不高，使得冰塊從周圍環境中吸熱熔化需用較長的時間，導致學生很難在有限的課堂時間內等到冰全熔化完，從而觀察到冰熔化后質量不變的現象。

優化策略：運用“水浴法”加熱，使演示實驗更直觀、有效

演示實驗的最終目的是為教學服務的，為的是在實驗中發現規律，理解規律，從而掌握規律，所以可見度是衡量演示實驗質量的重要標志之一。因此，演示實驗的物理過程的變化要顯著、實驗現象直觀且有明顯的實驗結果。所以，優化演示實驗很重要的一點就是教師要想方設法排除其他無關因素的干擾。

為解決以上兩大問題，筆者進行了優化改進。受到探究固體熔化特點時的“水浴法”加熱的啟發，將該實驗進行了如下改進：將提前準備好的紅色的冰塊放進保鮮袋中，再將保鮮袋放入裝有水的醬菜瓶內（注意袋口在瓶外），隨后馬上旋緊瓶蓋放入調好的天平中稱量，筆者通過實驗發現不到二分鐘紅色的冰塊就全熔化成紅色的水，整個過程中天平始終平衡，很好地說明了物質狀態改變了但質量不改變的原理。

改進后的演示實驗有三大優點：1. 器材簡單又是學生日常生活用品，實驗操作方便，并且由于整個瓶封閉的，所以既能有效避免了水蒸氣的遇冷液化而弄濕托盤，又能防止水的液化和蒸發，使實驗設計更嚴密；2. 由于水的導熱性優于空氣，所以冰熔化的較快從而讓學生迅速觀察到冰在整個熔化過程中質量都不改變現象；3. 提前準備好的紅色的冰塊比較醒目，使教室內最遠的學生也能看清。

問題三：實驗時間的長短把控不當，影響演示實驗的效果

在實際教學中，很多教師由于缺乏對實驗過程的精心設計，實驗時間的長短安排很隨意，該長的不長，該短時卻不短。

優化策略：合理把控演示實驗的時間，提高實驗效果

課堂上的教學時間是極其寶貴的。若演示實驗的時間過長，一會影響規定的教學任務的完成度；二是由于八年級學生注意力集中的時間較短的特點，長時間的等待會使學生產生懈怠而不注意觀察實驗過程，而演示實驗的一切功能都不能離開觀察，這就使我們的演示實驗效果“事倍功半”。所以，在實踐中，我們需要縮短演示實驗的時間以追求高效。

演示實驗在物理教學中具有不可替代的作用。尤其在當今素質教育的大背景下，在物理教學中實施素質教育，實驗教學能起到不可估量的作用。只有不斷地通過改革創新優化我們的演示實驗，才能達到最佳的教學狀態。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江區北厙中學 215222）