中學物理課堂實驗演示教學淺談

郭大偉　黃莉萍

【摘要】物理演示實驗是物理教學的重要手段，是課堂教學的有機組成部分。筆者針對多年的物理教學，總結了三種可以提高演示實驗效果的手段，使學生更有邏輯地理解物理規律和概念。

【關鍵詞】中學物理 課堂實驗 演示教學

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）25-0179-01

物理實驗是人們根據研究目的，運用設備和儀器，人為模擬某種自然過程，使之按照預期進程發生、發展，排除干擾的條件和變量，探究過程變化的科學活動。在中學階段，物理實驗作為物理教學的重要基礎、重要內容和重要手段，在教學中具有重要的地位和作用。

課堂演示實驗教學不論從功能來說還是從形式來講有很多種分類，可以配合不同的教學模式。但實驗產生的物理過程與現象，均是由觀察者感知得到的一定的物理表象，即感性的形象的初識，再經過由淺入深的思維加工（即抽象）方可得到實驗結論。在中學階段絕大部分情況下，不同的物理規律對應不同的演示實驗，沒有固定的演示模式，但考慮到教學內容的需要和學生的心理特點，在進行實驗設計和講演時，應做到便于實驗者（老師）順利進行實驗，向實驗觀察者清楚、全面地講解，便于觀察者（學生）認真的觀察并思考。筆者從多年的課堂演示實驗教學總結認為，在實際教學中若將以下幾個因素綜合起來考慮，不僅提升了實驗教學效果，還能充分體現學科實驗對提高學生核心素養的獨特作用。

一、配合詳細的講解

在進行實驗演示時，演示與講解的協調十分關鍵。要將學生的思維引入教師設計的軌道上，僅有實驗操作是不夠的，還須配以生動的講解和由淺入深的引領。比如在“利用庫倫扭秤判定電荷間作用規律”的實驗時，要給學生解釋清楚儀器細節結構及操作步驟。

如圖1，在細銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電小球A，另一端是一個不帶電小球P，P與A保持平衡。為了研究帶電體之間的作用力，把另一個帶電金屬球B插入容器并使它靠近球A時，A和B之間的作用力使懸絲扭轉，轉動懸絲上端的懸鈕，使小球A回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉角度之間的關系已事先校準、標定，則由旋鈕上指針轉過的角度讀數和已知的秤桿長度，可知在此距離下A、B之間的作用力。

二、直觀生動的現象

在講解電場中有關“電容”這一概念時，如果僅從理論上推導電容器的充電放電本領，難免較為抽象。教學中通常用發光二極管或電流表進行定性的演示，很難說明電容是表示電容器容納電荷本領大小的物理量。筆者設計了一種用雙石英鐘演示電容器充放電的儀器，效果較好。如圖2所示：

1.石英鐘

2.雙刀雙擲開關

3.演示板

4.干電池

5.電容器

石英鐘工作電流大約100μA，頻率穩定。接干電池充滿電后，在放電過程中電路產生短暫的電流，可驅動石英鐘運行較長時間（約幾十秒），進而放慢、放大了電容器充放電的現象。石英鐘具有計時功能，放電結束后，指針會停下來指向一個刻度。通過對比指針走動的時間便可以大致判斷電容器容納電荷本領的大小。

三、通俗恰當的比喻

有些實驗就其操作步驟來說沒有什么不妥之處，學生對其卻不易理解，甚至產生錯覺，對實驗現象和結果似懂非懂，似信非信。教師應該針對學生在實驗觀察和思維上的難點進行通俗恰當的比喻，確保實驗教學的效果。

在“彈力”這部分教材中寫到，任何物體受到力都要發生形變，言外之意是只有不易觀察的，沒有不發生形變的。為了將不易觀察的現象觀察到，我們可以采用放大思想。如圖所示：

將橢圓底玻璃瓶中裝滿紅色水，像圖3那樣用手擠壓玻璃瓶，可以看到玻璃管中的液面會升高，像圖4那樣擠壓玻璃瓶，液面會下降，這樣便排除了液體熱漲冷縮的錯覺。除此之外還可輔以生活中的實例來進行類比：如圖5，牙膏筒的截面可以近似看作一個橢圓，教師引導學生分析“擠出”牙膏和“回收”牙膏的用力方式是否一樣。通過這個恰當的比喻，學生自然相信 液面上升、下降是由于受力形變所導致。

演示實驗教學程序沒有固定的模式，在研究與設計演示實驗時，切不能教條般地套用一種模式，應該實事求是，靈活生動地將現象和規律連起來，引導學生認識本質屬性和現象之間的因果關系，富有邏輯性地得出結論。

參考文獻：

[1]陶洪.物理實驗論[M].廣西教育出版社，1996.144-150