創新視角下的物理演示實驗體會

劉航宇

摘要：高中階段物理因其對學生抽象思維和形象思維要求較高，學習難度較大。文章認為，演示實驗能夠將抽象的物理知識變得形象、直觀，改變傳統的由教師操作的演示實驗，實施創新設計，能夠體現學生的主體地位，激發學生的學習興趣，加深對重要概念和規律的理解，化解學習中的難點，促使學生進一步把握實驗思想的精髓，對拓展物理學習思路，培養創新思維能力有極大地幫助。

關鍵詞：物理；演示實驗；創新

毋庸諱言，高中階段物理學習常常讓學生苦不堪言，究其原因，在于物理對學生抽象思維和形象思維要求較。同學們在學習中常常有這樣的共同體會，看老師做演示實驗要比老師單純授課掌握知識要來得快、學得好，演示實驗能夠將抽象的物理知識變得形象、直觀。但是，大家伙不滿足的是一些演示實驗多是由老師來操作，實在是有些不過癮，體會不夠深刻。為此，班里物理興趣學習小組與老師積極協調溝通，實行演示實驗在老師的指導下自己來操作，時間久了，大家伙獲益匪淺，深刻體會到對演示實驗實施創新創新設計，能夠體現出學生的主體地位，激發大家伙的學習興趣，加深對重要概念和規律的理解，化解學習中的難點，能夠進一步把握實驗思想的精髓，對拓展物理學習思路，培養創新思維能力有極大地幫助。

一、立足自身實際，共同參與

學生都有這樣的體會，感興趣的學科學習起來樂此不疲，沒有興趣的學科感動索然寡趣。物理學習中，我們把自己的學習心得與體會毫無保留地告訴老師，以期引起老師的高度重視。這樣師生齊心合力共同探討怎樣對演示實驗進行創新設計。以“力的分解”學習為例，師生結合本班學習實際，先拋出問題“提起桌上質量較大的砝碼，用一根線易斷還是兩根線易斷？”在得到“一根線易斷”的答案后，學生自己做演示演示，結果卻與自己所答南轅北轍。由此，因兩線夾角較大引起的不同結論使得大家伙興趣和積極性被調動起來。這之后，大家伙在老師的指導下結合實際演示實驗兩人合提一桶水，體會手臂間夾角大些省力還是小些省力；學習三角形支架受力分解，同桌為一組，一個單手叉腰，另一個用力向下拉叉腰的手，分別交換體驗。這些源自于自身的實驗、體驗，使我們感受到知識的魅力，更是把物理抽象的知識轉化為形象的直觀的感受，學習也為此變得輕松愉快。

二、加深概念理解，化解學習難點

學習中，大家普遍感到不少的概念抽象，不易理解。因此學習興趣小組就會同老師做一些與概念、規律緊密相連的演示實驗，從而使自身的思維由形象過渡到抽象，難點也就得以化解，對概念和規律能夠融會貫通。在學習“電磁場”時，大家伙普遍對“變化的磁場產生電場”能夠理解，但對于“變化的電場產生磁場”，因無法看到直觀的演示現象，不少同學就反映難以理解。于是，大家伙就選取不同層次的同學與老師結合，設計出以下演示實驗，如圖1.

接通感應圈電源，適當調整斷續器，放在電容器兩極板中間的磁針隨即發生偏轉。同學們看到實驗結果，結合課本中的理論分析，就較為輕松地把握理解自然心領。

三、領會物理思想，提高科學素養

創新演示實驗，能夠親身實際操作演示實驗，使得每一個學生能夠真實的觀察現象、分析結論，理解物理概念和規律；不僅如此，大家伙通過演示實驗領悟體會到物理思想的內涵。同學們在老師的指導下要注意操作技巧、現象的觀察和結果的分析，更注重分析實驗巧妙的設計思想。通過諸如伽俐略落球實驗（突出比較思想）、牛頓第二定律演示實驗（突出控制變量）、卡文迪許實驗（突出放大思想）、布朗運動與電力線形狀（突出間接思想的）、楊氏雙縫干涉實驗（突出復制思想）一系列的演示實驗，不斷提高了學生的科學素養，培養了創新思維能力。

四、向探究性實驗轉變，提高創新能力

高中階段的物理演示實驗多數為驗證性實驗，同學對這些實驗結果都明白無誤，因此，不少情況下，在操作實驗時探究性不夠，演示實驗難以起不到啟發思維、激勵質疑的作用。因此，大家伙在老師的指導下發起探究性實驗，變驗證性實驗為探究性實驗，從而更好地培養自己的思維能力、創新能力、自行分析和解決實際問題的能力。在學習“電磁感應現象”一節時，我們在老師的指導下將課本上的三個演示實驗改為探究性實驗，從以下三個步驟做起：①鋪墊與銜接。用初中階段所學的電路知識思考怎樣才能使磁生電（產生電磁感應現象），用給出的器材連接電路；思考“若導體不動，反過來讓磁體運動，會不會在電路中產生電流”。②實驗探索。同學在老師的指導下按自己的設計實驗。同學間相互觀察，有的將前面實驗反過來做，有的同學將螺線管代替直導線來做實驗。在此基礎上，同學在老師的指導下分析實驗現，如果從磁通量發生變化的角度怎樣分析以上兩個實驗呢？在得出“兩種情況都是使穿過閉合回路的磁通量發生變化，才在回路中產生感應電流”的結論時，進一步探索若導體和磁體不發生相對運動，能否使穿過閉合回路的磁通量發生變化。如果能，自行設計實驗去探索。③歸納總結。由三個實驗的表面現象總結出產生感應電流的根本原因。驗證性實驗改為探究性實驗不僅使大家學習熱情高漲，而且讓親身體驗到前輩們的探究過程，培養了自己在實踐中分析和解決問題的能力，對知識的理解也更深刻和牢固了。

綜上所述，高中階段學生自己對演示實驗進行創新設計， 能夠將抽象的物理知識變得形象、直觀，改變了傳統的由教師操作的演示實驗；實施創新設計，能夠體現學生自己的主體地位，激發學生的學習興趣，加深對重要概念和規律的理解，化解學習中的難點，促使學生進一步把握實驗思想的精髓，對拓展物理學習思路，培養創新思維能力有極大地幫助。

參考文獻：

[1]岑鞏縣新興中學 龍光德；用手腦結合培養學生物理創新能力[N]；貴州民族報；2011年

[2]潘金清；新課改下南寧市高一物理實驗教學現狀的調查研究[D]；廣西師范學院；2015年

（作者單位：山東省莒縣第一中學276500）