初中物理演示实验探究

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　　【摘要】随着新课改理念的不断深入，演示实验在物理教学中扮演越来越重要的角色。本文结合新课程改革，从教学实际出发对初中物理教学中的演示实验进行探究。探讨如何改进演示实验教学，提高教学效率。
　　【关键词】物理 教学 演示实验
　　
　　新课改，要求我们变革教学行为，以人为本，体现师生互动，培养学生合作学习终身学习的愿望，展现学生自我价值，发展学生的能力。但是不能以课改为借口削弱演示实验在教学中的作用，而恰恰应该以课改为契机，强化演示实验在教学中的作用。我们应该一边坚持不懈地进行课改，同时进一步探讨新课改下如何更好的发挥演示实验的作用，改进演示实验教学，提高教学效率。
　　1．演示实验现状调查。多媒体技术及DIS技术的使用，大大提高了课堂教学效率，但是学生动手能力、应用能力越来越差也是不争的事实。1990～1995年期间，国家教委仪器研究所对一万余名学生进行实验能力测试，结果是我国中小学生实验动手能力几乎都不及格。说明了我国中小学生实验动手能力普遍较差。近几年这种现象越发严重，我们调查了区内两所中学开设演示实验情况，总体并不乐观。能严格执行课程标准的只占72%，学生只看不参与的占20%，应付了事的占6%，干脆不做的占2%，可见不能严格执行课程标准的高达28%。反映出来的主要问题是：①对演示实验重视不够，认为可有可无；②准备实验费时费力，不如讲实验；③演示实验占用时间多，不如多做几道题。有的教师公开课中的演示实验轰轰烈烈，平时课中能应付就应付。究其原因是，注重短期行为，对二期课改理念认识不到位，对演示实验的地位认识不足。为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，调动他们的学习积极性，我们就要领会好课改精神，进一步认识演示实验的地位和作用，改善实验条件，改进演示实验的教学和方法。
　　2．演示实验的作用。在物理学的研究中运用演示实验的目的在于形成、发展和检验物理理论，并使理论在实践中得到应用。在物理教学中正确运用演示实验可给学生学习物理创造好的情境，使学生主动获取物理知识、发展能力，促进科学品质和世界观的形成，一个成功的演示实验也正是使学生在清晰地了解物理现象的同时，也激励学生情感，启迪了学生思维。初中物理教学中演示实验大体有以下作用：
　　2．1 激发学生的求知欲望。兴趣是产生学生学习动机的最活跃部分。教师选择一些生动、有趣、新奇的和使学生感到意外的演示实验来引入课题，能有效地激发学生的求知欲望。通过展示真实场景，有助于把学生对知识的理解建立在对事物的感知之上。例如在“声现象”中，可以给学生展示自然界中各种发声体的振动，青蛙鼓动的肚子、蟋蟀颤动的双翅等，特别是要感受自己的声带振动，由此激发学生对声音产生的原因进行猜想。
　　2．2 帮助学生建立概念和认识规律。无论简单还是复杂的物理实验，只要精心安排实验过程，引导学生一步步地观察，就可使本来不明显的物理现象显著地表现出来，使学生对其蕴含的物理规律由感性认识上升到理性认识，符合学生的认知规律。如演示浮力产生的原因时，将塑料饮料瓶去底，打开瓶盖倒放，将一完好的乒乓球放入该饮料瓶中。让学生猜测如果注水会出现什么情况。学生猜想后再注水，结果乒乓球并不浮起。师生共同分析此现象的原因，让学生想办法怎样能使球浮起。经过讨论后，有的学生想到把瓶子放入盛水的烧杯中或用手抵住瓶口不让水流出，可观察到乒乓球上浮至漂浮，从而很自然的使学生理解浮力产生的原因。
　　2．3 启发思维，培养能力。演示实验的目的，最终是启发思维、培养能力。因此在设计时，要在启发上下功夫。教师要善于创设问题情境，使学生产生释疑的强烈愿望，并且在特定的情境中，自己去发现解决问题的办法，最终获取新知识。如在学习“参照物”这个概念时，可以引入下面的动画场景：“第一次世界大战期间，一名法国飞行员在2000米高空飞行时，发现脸旁有一个小东西。令他吃惊的是，当他抓到这个小东西时，发现它竟然是一颗子弹。”这样异于常规的问题会引起学生们的种种猜想，使学生产生了学习的内部条件。又如讲“大气压”时可做这样一个实验：将装满橘子汁的瓶口塞紧后插入吸管，问：能否将橘汁吸出？由于学生有生活经验，许多同学都会回答能吸出，但当学生上前实践时，却不容易吸到饮料，这与学生原有的生活经验相悖，使之产生了好奇，并积极思考。教师抓住这一时机设置问题，会进一步启发学生积极思维。教师经常有意识这样做，学生的思维能力会得到较大提高。
　　2．4 突出事物本质，变抽象为具体。物理难学，有学科因素，但究其根本是学生的思维过程某个环节出现了障碍，使思维过程不能顺利进行。在设计实验时要遵循学生的认知心理特点，增加感性认识。如，为了显示物体在受力时发生微小形变，可让学生利用玻璃瓶和吸管自己制作演示弹力的仪器，并在课上展示自己的作品，相互交流。老师设计问题：为什么截面是椭圆的瓶中的液柱会下降？学生积极讨论得出结论，课堂气氛活跃，学生为成功而兴奋，通过演示把抽象问题具体化了，同时揭示了现象的本质。
　　3．改进演示实验教学。
　　3．1 使学生参与到演示实验中。传统的课堂教学，演示实验通常教师演示，学生看。这种作法忽视了学生学习的主动性，学生被动接收“信息”，完全没有发挥出演示实验的作用，是不可取的。教师要在演示的同时引导学生观察，不断启发提问，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来。还可以让学生参与做实验，如让学生上前来读数或动一动手。例如在进行马德堡半球演示时，先让两个“大力士”上来拉，不能将两个半球拉开，打开活塞，让空气进入半球中，再让两个力气最小的学生来拉，却很轻松地将两个半球分开了。让学生感知大气压强不仅存在，而且还很大，全体学生都留下了深刻的印象。又如：在“欧姆定律”一节的教学中，笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材，让学生自己动手实验、读数，引导学生讨论、研究、对比，总结出结论。演示实验在教师指导下让学生参与，不仅得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，又能为学生提供展示实验技能的机会，体验成功的喜悦，还能领略物理学的思想，得到科学态度和科学方法的教育。
　　3．2 演示实验要突出探索性。在实验教学中，要尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说：“对真理的探索比占有更加宝贵”。因此，在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。例如在“牛顿第一定律”一节的教学中，笔者将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法是：①边学边做实验：首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体从斜面滑下时平面越光滑，物体滑行越远。然后用多媒体演示理想情况，进行推理。②探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿第一定律。这样，让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证，在推证过程中学生就自然而然地对研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，这样不但有利于知识的掌握，同时使学生受到科学方法的熏陶。

　　3．3 合理运用多媒体和网络技术，优化演示实验教学。新时期学生对网络最感兴趣，我就选择比较震撼的课件或视频放给学生，如讲到光的反射时，播放美军轰炸伊拉克时使用的激光制导技术；讲浮力时播放电影泰坦尼克片断，使学生积极投入教学，对事物的感受更深刻了。利用网络技术模拟实际中难以实现的实验，例如验证牛顿第一定律，利用模拟实验，解决了理想平面问题，突破了原有的模式，使枯燥变为有趣。应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。例如，对于“电流的磁场”，笔者应用课件进行演示，利用动画功能展现了电流变化时磁场如何变化，情景逼真，激发了学生学习兴趣，使学生在学习过程中保持精力高度集中、思维高度活跃、求知欲高度旺盛的状态。用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境。
　　3．4 使演示实验效果更明显。演示实验在物理教学中占有极其重要的地位，教师进行演示时，不仅要保证演示成功，而且还应精心设计演示的方法，使演示产生最佳效果。
　　3．4．1 现象明显，可见度高。为使演示实验现象明显，让每一个学生都看得清晰，教师应想办法提高演示仪器（挂图、媒体）等的位置，注意观察角度，增强可见度，把一些细小的现象进行放大，利用多媒体技术慢放、再现演示变化趋势等。小型仪器能在学生之间移动。可能的话，还应尽量把演示实验改为学生实验。
　　3．4．2 利用生活素材，增加效果。学生在日常生活中可能观察到许多物理现象，这些物理现象中包含有很多所学的物理知识。物理演示实验应尽量源于生活、高于生活。如果教师在课堂上演示的实验仅是对这些现象简单重复，学生会感到乏味。这就要求教师另辟蹊径，推陈出新，增加刺激量，激发学生的求知欲。如学生在开始学习电学知识时，如果教师把一块带电的包装泡沫塑料，靠近学生头顶，该学生的头发突然向上蓬发，必定引起轰动，使演示效果大为突出，奇妙的静电现象激起了学生学习的兴趣。
　　3．4．3 简单明了，有美感。教师应力求使用对学生来说是熟悉的、简单的器材来演示，并使操作过程尽可能简单，器材陌生会分散学生的注意力，操作过程复杂会使学生理解困难，这些都影响演示效果。而演示实验中的美，从根本上讲就是一个科学美。我们演示时应使学生在观察、比较、分析的过程中产生美的感受。这种科学美一旦深入学生的脑海，就往往会显得深刻持久。如在演示电流磁场时强调对称性，演示透镜成像的发散与汇聚时，强调线条美。美化演示过程，展现科学的美，有利于改善学生审美观。
　　
　　参考文献
　　1 《新课程中学物理教材教法与实验》.北师大出版社,2006
　　2 《初中物理思维方法》.上海科普出版社,2004

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