巧妙利用演示實驗 提高高中物理教學有效性

張 明

(江蘇省常州市北郊高級中學 213032)

物理學科為一門以觀察為基礎的學科，物理學科重要構成內容即為演示實驗，在課堂教學活動中發揮著重要作用.然而，若教師在教學實踐中并未合理設計演示實驗，僅按部就班的依據教材展開教學及實驗活動，則演示實驗教學價值難以充分發揮，學生難以通過演示實驗的觀察，掌握物理知識，此針對學生物理學習效率的提升也會形成一定阻礙.因此，要求教師在教學活動中，需對物理演示實驗的科學應用加以重視.

1 高中物理教學中應用演示實驗重要性

1.1 促進學生對物理的直觀理解

分析物理學科發現，針對物理實驗存在較強依賴性，大部分物理定律、物理原理的發現均以反復、多次的實驗為來源，如光學原理及萬有引力定律等，均以無數次實驗總結為基礎，實驗針對物理的重要性不言而喻.高中物理教學活動中，物理實驗也發揮著重要作用，借助演示實驗的展開，可有助于學生對物理學習、物理原理的直觀理解，推動學生健全知識體系的形成.物理教學活動中，教師需對演示教學予以足夠重視，借助實驗演示可幫助學生對于實驗原理、實驗步驟形成更為全面的理解，并對實驗結果形成直觀認知.高中階段所涉及的物理知識較為抽象且知識難度較大，使得學生在高中物理知識學習過程中面臨一定困難，然而借助有效的演示實驗，則可幫助學生對物理原理作用結果、物理定律表現等形成直觀了解，推動學生物理知識學習效率的提升.

1.2 改善教師教學過程中的難題

高中物理對于學生而言是一門復雜且知識繁多的科目，在學生的高中教育階段，學好物理一直是學生們面前難以越過的鴻溝，如何進行有效的教學也是教師在教學過程中所面臨的難題，所以通過演示實驗，可以幫助教師解決目前教學中的難題，使學生更好地理解高中物理學習中比較復雜的問題.比如在“彈力”的學習中，教師通過引導學生探索彈力和彈簧伸長的關系，通過改變鉤碼的質量測量彈簧不同的長度，從而求出每次的彈簧伸長量，學生在一次又一次的實驗中可以得知在誤差范圍內彈簧彈力與彈簧伸長量成正比，進而促進學生更好的理解有關于彈力的知識.由此可見，通過物理中的演示實驗，可以幫助教師驗證物理中的結論，使學生更加信服，從而進一步促進學生物理學習的能力.

2 高中物理教學中演示實驗應用策略

2.1 降低實驗難度，增添實驗趣味性

目前，高中生思維處于不斷成熟階段，若教師在教學活動中利用單一且呆板的教學方式，則將會導致學生對于物理學科的學習活動產生厭煩情緒，降低物理教學效率.針對此現象，教師在教學活動中應重視多樣化教學內容的引入及多元化教學手段的采取，吸引學生課堂注意力，激發學生學習興趣.為此，要求教師在教學活動中，需以學生認知特點、身心發展特點為依據，選取更為靈活且新穎的教學方式，增添實驗教學趣味性，促使學生可積極主動參與至物理知識學習活動中.與此同時，教師還應重視實驗難度的適當調整，簡化復雜、繁瑣的實驗環節，促使學生可對演示實驗加以直觀且形象的演示，針對實驗原理、物理知識形成深層次理解.

教師在教學活動中引導學生學習“楞次定律”此部分內容時，教師應簡化繁瑣復雜的實驗過程，同時將學生劃分為多個學習小組，鼓勵學生利用導線、干電池、電流表等展開實驗，教師在實驗過程中，應予以學生相應的指導，提醒學生在實驗過程中應對原線圈上電流、運動間的規律加以細致、認真的觀察，以此，推動學生觀察能力的提升，同時，教師還應引導學生觀察實驗現象、總結實驗規律，促使學生可通過探究及總結活動的展開對楞次定律相關知識點加以掌握，還可對學生觀察能力、獨立思考能力加以鍛煉、培養.

2.2 引入信息技術，突破教學難點

分析現階段高中物理演示實驗教學活動中發現，其中存在諸多需改進的實驗誤區，也有部分實驗在操作過程中需耗費大量精力、時間，且學生針對物理實驗過程也難以形成透徹理解.針對此現象，教師可嘗試將現代信息技術應用至物理演示實驗中.針對物理演示實驗教學活動而言，大部分物理現象均為在一瞬間完成的，還有部分演示實驗是在微觀世界中展開的，此針對學生觀察物理現象而言存在一定難度，因此，教師在教學活動中可借助信息技術的應用將物理實驗過程向學生清晰且直觀的呈現，促使學生可針對實驗現象加以認真及細致的觀察，透徹的理解物理知識.

教師在教學活動中，教師引導學生學習“波的干涉”此部分內容時，教師在演示實驗過程中，可將內部裝有兩個振動片的注滿水的小水槽放置在講臺上，隨后接通電源此時振動片產生振動，此時小水槽中產生兩股水波相遇，此時產生干涉效果，然后教師再用投影儀將物理演示實驗過程向學生展示.教師在教學活動中借助此種教學方式的應用，除可幫助學生細致及清晰的觀察實驗現象外，還可幫助學生對于“干涉”現象形成更為深層次的理解，還可借助現代信息技術的應用，簡化物理演示實驗流程，不僅可節約時間、精力，還可有效突破物理教學難點，顯著提升物理演示實驗結果.

2.3 創新實驗器材，保障實驗效果

針對高中物理演示實驗而言，能否具備一套全面、完整的實驗器材為高中物理演示實驗教學活動能否順利展開的重要條件.主要原因在于大部分高中物理知識均需借助演示實驗的展開引導學生對于物理知識加以掌握、理解.由此可見，高中物理實驗教學活動中，具備齊全且專業的實驗器材、實驗設備尤為重要.但在教學實踐中，由于受到場地及資金等諸多因素限制，使得學校并未配備齊全的實驗器材，教師也難以將良好的實驗效果呈現在學生面前.針對此現象，教師應積極克服困難，重視高中物理演示實驗的展開，并充分發揮自身專業能力、創造性思維，盡可能整合現有材料、身邊可利用資源，以實驗需求為依據，完成簡易實驗儀器的制作、開發.

教師在教學活動中，引導學生學習“平拋運動”此部分內容時，教師則可以身邊可利用資源著手，如可將黑板擦及橡皮等作為實驗器材，此類實驗器材雖較為簡易，卻可演示出教師所預想的實驗效果.同時，教師也可嘗試創新實驗，將不同的演示效果呈現在學生面前，為此，要求教師需積極創新.教師在教學實踐中，可嘗試自行制作器材，如可借助磁性筆在具有磁性的寫字板中繪制一條水平拋物線，此時一條精確的拋物線便呈現在學生面前，教師借助別樣的實驗方式，可有助于學生對物理知識形成深層次理解，加深學生物理知識記憶.

2.4 引導學生參與實踐，培養創新意識

分析高中物理教學活動的一項重要目標即在于激發學生創新思維，提高學生觀察能力，推動學生科學素養的形成，為學生今后發展創造良好條件.為達到此目標，教師在教學活動中應鼓勵學生積極參與至實踐活動中，以實現學生創新意識的培養，學生在此過程中，還可逐漸養成良好科學實驗習慣.教師在教學活動中引導學生“光電效應”此部分內容時，教學時便可鼓勵學生自主設計實驗方案，對光電效應原理加以驗證.學生主要設計如下兩種方案：方案一，通過摩擦毛皮、接觸鋅板及驗電器的方式，使橡膠棒帶有一定電量的負電荷，隨后利用弧光燈照射鋅板，此時發現驗電器指針處于飛速下降，隨后展開比對試驗，利用弧光燈照射帶有一定電量的正電荷鋅板，此時發現驗電器指針偏角并未發生變化，比對兩項物理實驗結果，可幫助學生了解外，利用紫外線照射帶有負電荷的鋅板時，將會產生電子飛出現象，利用紫外線照射帶有正電荷的鋅板時，將會不會產生電子飛出現象.方案二，連接驗電器、不帶電的鋅板，利用帶有正電荷的玻璃棒接近鋅板后迅速離開，隨后發現，驗電器指針張開后閉合，鋅板以弧光燈照射后，再將帶有正電荷的玻璃棒貼近鋅板，隨后離開，此時發現，驗電器指針在以弧光燈照射鋅板時，并未產生變化，以玻璃棒貼近驗電器時，指針張開，移走玻璃棒后，驗電器指針并未完全閉合，隨后，學生利用相同方式，檢驗帶負電荷的橡膠棒貼近鋅板的原理，觀察到驗電器指針處于完全閉合中.學生通過三項對比實驗的展開，可認知到帶正電荷的玻璃棒貼近鋅板時帶有正電荷，帶有負電荷的橡膠棒貼近鋅板時不帶電荷.上述兩種實驗方案均為利用外界電場，在物理課堂中便可展開，此實驗不受天氣因素影響，提升演示實驗成功率.教師在教學活動中，借助對比演示實驗的展開可為學生接觸物理實驗提供機會，還可為學生學習物理知識營造良好環境，促使學生可積極主動參與至物理實驗中.除此之外，教師在教學活動中通過合理應用演示實驗，除可對學生實踐操作能力加以鍛煉外，還可強化學生創新意識，有助于物理教學難點的突破，達成物理教學目標，推動學生科學素養的形成.

2.5 注重演示實驗生活化，提升學生學習效率

演示實驗是物理教學中的重要組成部分，有效地演示實驗可以更好地幫助學生理解物理中抽象復雜的觀點和知識，但是演示實驗也要注重生活化，因為物理學科中很多的知識與日常生活中常見的現象存在著緊密的關聯，所以教師可以從學生生活中熟悉的角度出發，促使學生在演示實驗的學習過程中投入更多精力，促進學生對物理抽象知識的理解，并將知識應用在生活中，進一步促進學生的全面發展.比如在人教版高中必修一“自由落體運動”這一節課的學習中，需要學生研究并認識自由落體運動的特點和規律，教師可以為學生找到生活中可以見到的“自由落體”，將其收集到一起制作成視頻在課上播放，比如秋天時樹葉墜落的影像，或者是蘋果成熟時墜落的影像，讓學生通過熟悉的形象感受到不同重量的物體進行自由落體運動時的不同.學生通過生活中常見的形象簡單的了解了本節課所需掌握的知識，進而在教師的帶領下進行動手操作的實驗，選擇不同重量的物品開展落體活動的實驗，進一步驗證了自由落體運動中“不同物體做自由落體時其速度變化的快慢是不相同的”的物理結論.總之，生活化的演示實驗在物理教學中十分重要，它可以幫助學生更好地開展物理的學習，促使學生從不同的角度進行演示實驗，對物理結論具有更清晰的認知.

培養學生創新能力的一項重要方式即為實驗，因此，教師在高中物理教學中，需重視演示實驗的展開，積極引導學生參與至實驗過程中，促使學生可通過實驗的參與及實驗現象的觀察，掌握物理知識，提高物理學習效率.