中學物理演示實驗及教師實驗素養的培養對策探討

黃舒芬

【摘? 要】演示實驗屬于中學物理教學的重要構成部分，與理論知識相輔相成，兩者相互促進、不可分割，既是物理教學的關鍵基礎，也是重要內容、手段與方法。基于中學物理本質來看，要想盡量提升演示實驗的效果，教師就要加強對自身實驗素養的提升。本文主要探討了中學物理演示實驗及教師實驗素養的培養策略，以供參考。

【關鍵詞】中學物理;演示實驗;實驗素養

中圖分類號：G633.7? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：0493-2099（2021）23-0104-02

【Abstract】Demonstration experiments are an important part of physics teaching in middle schools， complemented with theoretical knowledge，the two promote each other and are inseparable. They are not only the key foundation of physics teaching， but also important content， methods and methods. Based on the nature of middle school physics， in order to improve the effect of demonstration experiments as much as possible， teachers must strengthen their own experimental literacy. This article mainly discusses the training strategies of middle school physics demonstration experiments and teachers' experimental literacy for reference.

【Keywords】Middle school physics; Demonstration experiment; Experimental literacy

當前，隨著新一輪教育改革的深入開展，現代教育正處于“應試教育”向“素質教育”的轉變階段。在中學物理教學中，演示實驗仍然是薄弱環節之一，不利于學生知識能力結構與非智力因素的發展。因此，做好演示實驗工作，成為廣大中學物理教師的基本任務。教師要努力提升演示實驗的效果，提高自身的實驗素養，帶領學生高效學習理論知識，使他們深刻理解與牢固掌握物理知識。

一、堅持生本教育理念，滿足學生的學習需要

在中學物理教學中，設置演示實驗的主要目的在于讓學生通過自主觀察與思考，加深對物理理論知識的理解與認知，學會運用科學的方法分析物理實驗過程。因此，在具體的課堂教學實踐中，要想真正發揮出演示實驗的作用及培養的實驗素養，物理教師首先應堅持“以生為本”的教育理念，依據教學內容與中學生的身心特點演示實驗，為物理課堂注入更多的生機與活力，使學生積極踴躍參與到演示實驗當中，滿足他們的實際學習需要。

例如，在開展“光的折射”教學時，教師先演示實驗：往裝有清水的大燒杯中豎放或斜放一根筷子，要求學生分別從杯子的上方俯視與從側面正視筷子，使其觀察后敘述現象，啟發他們進一步思考，促使學生發現無法運用已有的光學知識作出解釋，從而誘發求知渴望。接著，教師演示課本圖2.4-1所示的折射現象，介紹實驗裝置，包括光源、水槽和水等，解釋什么是折射現象，引出問題：光線以不同的入射角射到水面上，進入水中的光線將沿什么方向傳播？假如改變方向，是向界面還是向法線偏折？引起學生的觀察興趣，同時明確觀察目的與對象，講解幾個基本物理概念：入射點、入射角、入射光線、折射光線、折射角和法線，在演示實驗的輔助下滿足學生的學習需求。

二、以教材內容為依托，想方設法增加實驗

在任何教育階段的任何學科教學中，教材都是一切教學計劃與行為的基本依據和出發點，關系到各項教學活動的實施情況與質量。針對中學物理課程教學來說，為更好地通過演示實驗培養學生的實驗素養，教師需以固有的教材內容為依托，想方設法增加演示實驗的數量，選擇那些簡單易于操作、本質聯系明顯、生動有趣的實驗輔助教學，從而將抽象的物理知識變得具體化與直觀化，促使學生擁有更多體驗親身實驗的機會，從而改善他們的學習效果。

在這里，以“科學探究液體的壓強”教學為例，教師先在課件中展示水壩與潛水員的圖片，設置問題：水壩為什么要上窄下寬？潛水員為什么到不同深度時要使用不同的潛水服？啟發學生主動思考這些現象與什么有關，學生知道是液體壓強，從而激起學習興趣。接著，教師提供以下器材：礦泉水瓶、塑料袋、皮筋、錐子、水槽等，要求學生自主設計演示實驗，感受液體壓強的存在，注意觀察液體壓強的特點，鼓勵他們分組討論后演示實驗，如：往塑料瓶中注入水，在側壁不同高度用錐子扎上小孔，發現水從小孔中噴出來，證明水對側壁有壓強，還發現下面的小孔比上面的噴得遠，說明越深的地方壓強越大。隨后師生一起總結液體壓強的特點，鍛煉學生的實驗技巧。

三、借助信息技術優勢，模擬演示特殊實驗

中學物理是一門自然科學類科目，涉及的知識范圍廣泛、內容復雜多樣。演示實驗是一個極為重要的輔助性教學手段，不過以往演示實驗以現場實際操作為主，而部分實驗操作起來難度較大，或者學生無法直接看到實驗變化與現象，因此影響他們的正常學習。這時，中學物理教師可以借助現代化信息技術的優勢，模擬演示一些比較特殊的實驗，將微觀的物理現象變得宏觀化，產生準確、形象、生動的表達效果，幫助學生突破知識難點。

比如，在學習“看不見的運動”過程中，教師談話導入知識：我們已知物質由分子組成，分子由原子組成，但這些微粒是如何排列的？是密不透風，還是存在間隙？是運動還是靜止？分子之間是否存在作用力？學生可以自由地暢想和回答，預設：固體、液體的分子可能是一個挨一個擠在一起，氣體分子之間有間隙;固體分子可能是靜止不動的，而液體和氣體具有流動性，它們的分子可能是運動的。接著，教師演示實驗：在量筒中加入5mL左右的水，再在量筒中加入酒精至10mL的位置，搖動量筒底部，混合酒精與水。要求觀察混合后總體積不是10mL，這時運用多媒體技術展示酒精與水混合后分子運動的視頻，使其發現分子間的空隙會被填充，從而助推學生理解這一難點。

四、精心設計演示實驗，注意指導學生觀察

在中學物理教學過程中，演示實驗從儀器拿出一直到演示的整個過程，都會帶給學生多個方面的刺激，不過刺激有本質與非本質之分，也有主次之分，要求學生觀察的現象并非都是大開大合，有的不夠明顯，有的甚至稍縱即逝，因此影響了學生對理論知識的學習與理解。對此，中學物理教師在教學中應該精心設計演示實驗，適當地改進或重組物理實驗，營造良好的課堂環境，為學生提供更多觀察與動手操作的機會，從而讓他們更好地掌握物理原理、定理和概念等。

例如，在“科學探究杠桿的平衡條件”教學中，教師先展示剪刀、起蓋器等實物，引領學生結合教材中出示的各種工具，討論這些工具有什么共同特征。然后演示杠桿：切紙的鍘刀和指甲剪，啟發他們了解杠桿的特征，順勢介紹支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂等定義。接著，教師設疑：當杠桿平衡時，力與力臂之間到底有什么關系？鼓勵學生大膽猜測與探究，最后拿出杠桿與鉤碼，演示杠桿平衡的實驗，提出問題：如果大、小物重分別為F1和F2，距中間的距離分別為L1和L2，F1、F2、L1、L2四者之間存在著什么關系？使其在小組內積極討論和猜測，讓他們利用所給器材，嘗試自行設計實驗方案。隨后，教師指導學生演示實驗，鍛煉學生科學探究的能力。

五、結語

在中學物理教學活動中，教師需充分認識到演示實驗的重要性與價值，以提升個人實驗素養為基礎靈活施展教學藝術，將物理知識由抽象變得具體、枯燥變得生動;將研究的物理現象直觀清晰地呈現在學生面前，讓他們認真觀察和思考，從而達到“事半功倍”的教學效果。

參考文獻：

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（責任編輯? 李? 芳）