做好演示实验 优化课堂教学

徐长才

物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验可以分为演示实验、学生实验和课外实验三大类。下面就谈谈我在教学过程中是如何利用好演示实验，真实地表现物理规律，激发学生的潜能，优化课堂教学的。

一、做好演示实验，创设物理情景，激发学习兴趣

演示实验能把学生在生产、生活中看到的和听到的现象，通过实验手段再现出来，把“生活世界”转化为“物理世界”，使学生置于物理情境之中，产生良好的情绪和学习动机。

讲授《动量定理》这一课时，我首先做了这样一个实验：向同学们出示一个鸡蛋，请学生观察，以引起学生的注意。我在向同学们做介绍时，故作失手状，忽然鸡蛋从手中掉下来。这时有个别学生会本能地“哎呀”一声，随后，却并没有听到鸡蛋破碎的声音。因为鸡蛋掉进了一个盒子里，我悠然地取出完好无损的鸡蛋，同学们都甚为疑惑。然后我公布真相：盒子里放了海绵，进而设问：“鸡蛋为什么不会破？因为掉进海绵里了。为什么掉进海绵里鸡蛋就不会破呢？海绵是柔软的，掉在柔软的物体上面受力小，所以就不会破。那又为什么掉在柔软的物体上就受力小呢？”这时学生回答起来都觉得比较困难，由此，也就为讲动量定理开了一个好头。

二、做好演示实验，帮助学生建立概念、理解概念

物理学中有些概念可以通过思维来直接定义，但更多的概念需要从直接感受中建立。创造条件，根据演示实验重现的物理现象就可以抽象概括出物理概念，并且还可以帮助学生进一步理解概念。

高中物理新课标教材·必修1《用牛顿运动定律解决问题（二）超重和失重》一节，为了帮助学生更深刻地理解超重和失重概念的内涵和外延，我设计了一个简单的实验。先准备好两根相同的细线，两个质量相等的砝码。用一根细线缓慢地提起砝码，提示是“缓慢地”提起。这样，学生就容易理解，砝码始终是处于平衡状态；另一根细线我迅速地提起，注重这个迅速。细线断了，试了多次都是如此。这时，就可以请学生思考，为什么细线第一次没断，而另一次却断了呢？绝大多数学生都能抓住要点：因为第一次是“缓慢地”提起，而另一次则是“迅速地”提起，物体的运动状态不一样，所以物体的受力情况也不一样。我再引导学生运用牛顿第二定律和牛顿第三定律去分析，从而顺理成章地概括出：超重是物体对支持物的压力（或者悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。

三、做好演示实验，探索物理规律

物理规律，表示物理现象之间的本质联系，并用数量关系或者文字表达出来。为了给学生创造学习物理学研究方法的条件，我在实验教学中常用研究的方式，让学生主动去探究规律。

例如，在《等温变化、玻意耳定律》的教学中，探索等温变化规律。我先提出问题：一定质量的气体，在温度不变的条件下，体积与压强有何定量关系？怎样用实验的方法来研究这一关系呢？可将这个问题分解为若干个子问题：①怎样使气体保持一定的质量？②用什么密封才便于改变，测量体积和压强？③怎样使用你选定的器材做好这一实验？学生在老师的科学引导下，积极主动地思考，都可以提出几种实验方案。我再把学生的这些实验方法与课本中给出的实验方案进行比较。我通过这种方法，不仅调动了学生学习、研究的积极性，开发了学生智能，而且教会了学生使用物理规律的一种方法。

四、做好演示实验，突破教学难点

我们在长期的教学中，都有这样的感受。有些内容光靠老师讲解，学生并不一定能理解，而安排做好相应的演示实验，让学生观察实验、分析原因，就可以突破难点，而且节约时间，取得事半功倍的效果。

讲《弹力》一节，弹力产生的条件是相互接触并发生形变。教材中对形变的具体阐述是这样的：物体受力时会产生形变，但有时形变很小,不易观察。学生往往对这句话理解起来很困难，甚至产生怀疑。而要讲清弹力的概念，对形变认识就必须深刻。对此问题，不可能一句话就带过。为了突破这一难点问题，我在课堂上演示了一个用椭圆墨水瓶（瓶塞上插一个毛细管）演示微小形变的实验。当我用手沿瓶的短轴方向紧捏时，毛细管中的液面会明显上升，但是，有的学生怀疑是热胀冷缩的关系。为此，我又沿长轴方向紧捏，可以见到毛细管中的液面明显下降。说明瓶子受力时，形状发生改变，这是很有说服力的。学生这时会相信，玻璃在外力作用下确实会发生微小形变，对教材上的内容就不再怀疑了，于是认识到形变的确是发生弹力作用的原因。

像这种简单直观，使学生只需透过较少而且他们比较熟悉的技术细节就可以领悟物理原理的方法，用在我们的物理教学上，对学生和老师本身来说就是一种智慧的熏陶和享受。

有些无法在课堂上演示的实验，我们可以用计算机模拟来实现。尽管利用计算机辅助教学可以为学生提供生动逼真的物理情景、及时准确的结果分析，但这种计算机辅助教学并不具备演示实验带给人的真实空间感、实验可信度，以及在实验过程中师生的情感交流。所以，在新课程高中物理教学中，演示实验仍具有不可替代的地位。