论演示实验在物理教学中的作用

胡志凌张晓雪杨 宏

1.辽宁省大连市开发区第一中学 辽宁大连 116600 2.北京师范大学第二附属中学 北京 100088 3.北京建筑工程学院 北京 100044

论演示实验在物理教学中的作用

胡志凌1张晓雪2杨 宏3

1.辽宁省大连市开发区第一中学 辽宁大连 116600 2.北京师范大学第二附属中学 北京 100088 3.北京建筑工程学院 北京 100044

在物理教学中，演示实验是最活跃最具生命力的部分，是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体，化枯燥为生动；它能引导学生观察并进行思考，帮助其理解物理概念和规律，起到“事半功倍”的效果。

一、演示实验能够激发学习兴趣

兴趣是最好的老师，是学生学好物理知识的潜在动力。演示实验则是激发学生兴趣的重要手段。

例如，在《乐音的三要素》一节中，学生往往很难理解频率、振幅的概念。为了直观形象地将这两个抽象概念呈现在学生面前，笔者引导学生通过示波仪来“看”声音，从波形的疏密、大小来体会频率和振幅。为了活跃课堂气氛，让学生上来演唱校歌《三色帆》，通过音调、响度的变化，学生从示波器中充分领会了频率和振幅的变化，所有的学生都十分兴奋，使教学达到一个小高潮，同时为高中学习示波器奠定了一定的基础。

在讲《大气压强》时，笔者拿出一个瓶子说这是《天方夜谭》神话故事中的一只魔瓶，告诉大家万万不能打开。好奇的同学打开瓶塞，发现瓶底有水流出。心里就质疑了：水是怎样从瓶子底部流出来的呢？把瓶塞旋紧，发现水又不流了。带着这种好奇，师生在课上逐步解决了这个问题。

在《浮力产生的原因》一节中，教师演示上浮、悬浮、下沉现象时通常会使用注水的乒乓球，但不易引发学生的兴趣。因此笔者在教学中使用了日常生活中的茄子、橘子等物品，学生的兴趣一下高涨起来。好奇促使他们希望深入了解身边的事物，让他们的思维更加通畅。

在讲《光的折射》一节时，笔者先做了一个“砖块浮起来了”的实验：在脸盆里放一块砖，学生后移到恰好看不到砖的位置为止，然后慢慢地向脸盆里灌水，学生渐渐地看到沉在盆底的砖“浮”了起来。学生兴趣盎然，惊奇不已，纷纷探讨其所以然来了。

有了兴趣，学生学习会变被动为主动，会勇于思考、善于思考，能激发其探索的好奇心，促使有效教学。

二、演示实验能强化学生直观感受

对于分子、原子以及许多微观过程，学生看不见、摸不着，更需要借助演示实验来模拟它们的运动，变无形为有形，使学生在脑海里建立起清晰的“物理模型”。例如在讲授磁场对运动电荷的洛仑兹力作用时，可以用马蹄形磁铁的磁场去改变从阴极射线管射出的电子流的轨迹，还可利用一套特殊的装置把电子流在匀强磁场中的圆形轨迹像彩虹般地显现在真空管中。

演示“离心现象”时，高速旋转的地球模型呈椭球状，物理与地理知识的完美结合，让学生印象深刻。用甩干机模型甩干衣物让学生见识了离心现象的威力。上演“甩体温计”更是让学生大开眼界，加深了他们的感官印象。

演示实验可以搞得有声有色，例如用鸡蛋演示物体的惯性、保险丝的熔断、尖端放电等，都是典型的例子。这些实验能够最大限度地调动学生学习物理的积极性，留给学生的印象也是终身难忘的。

三、演示实验帮助学生理解物理知识

学生往往因生活经验不足，对抽象的物理概念、规律的理解与掌握存在着或多或少的困难，这就必须藉助教师在课堂上做好演示实验去补偿。通过演示实验，让学生身临其境，得到清晰的感性认识，进而在教师的启发引导下，经过分析和推理、归纳和概括，上升到理性认识，形成物理概念，导出物理规律。

例如，初中学生虽然天天生活在大气之中，但是对大气有没有压强是不太清楚的，有些人即使听说过，也不一定信服。如果在课堂上成功地演示了“马德堡半球实验”“覆杯实验” “喷泉实验”和“小试管在大试管中爬行实验”，让他们看到大气压强存在的确证，其印象将是十分深刻的。

在讲解自由落体运动的概念时，笔者首先让一张光盘和形状、大小均相同的纸片从同一高度自由释放，可以看到光盘比纸片落得快。这种现象学生早已司空见惯，并往往已形成了“重的物体比轻的物体落得快”的错误观点。接着笔者改变一下实验的做法，把纸片揉成一团，再让它与光盘同时从同高度释放，两者几乎同时落地。在惊讶之余，学生思考得出：纸片与光盘下落快慢不同，是由于空气阻力对它们影响不同的缘故。由此联想到在没有空气的真空里，不论物体轻或重下落的快慢应该毫无区别。接着演示“牛顿管实验”，这样顺流而下，一气呵成，很自然地建立了自由落体运动的概念。

在“真空不能传声”的教学中，笔者将小铃铛放在盛满CO2的集气瓶中振动可听到铃声，然后向其倒入浓NaOH溶液，塞紧瓶塞并轻轻振荡后，再次摇动集气瓶只看见铃的振动，却听不到声音，学生非常好奇。教师随即讲述2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O这一化学反应（消耗气体，无气体生成）制造真空，由此引申真空不传声，给学生留下深刻的印象。化学课上的实验，拿到物理课演示，这种巧妙结合，有助于学生形成物理概念，强化课堂教学的效果。

四、演示实验有助于帮助学生克服思维定势

如讲《惯性》时，可以做这样一个实验，如图1所示，氢气球通过易燃细线吊住一个很轻的不易燃的小物体，小物体系于A点，让氢气球上升，同时使B端细线燃烧，当氢气球上升到一定高度时，火烧到A点，小物体脱离气球，这时会看到小物体先上升后下降。演示后，学生再碰到相关的试题，不会做错了。

再如讲解《力的分解》时，取一个沉重的大砝码放在桌面上，要用细线把它提起来，问学生用一根线易断还是两根线易断？学生都说一根线易断，但演示实验结果却相反:用一根线可将砝码稳稳地提起，用两根同样的细线(故意使两线间有一较大夹角)去提，却一下就断了。学生的思维定势一下子被打破，大脑里产生了“兴奋剂”，从内心激发起了求知欲。

五、演示实验有助于培养学生良好的实验习惯和实验技能

教师在课堂上进行的演示实验，其实是给学生做出的最好示范。所以教师在进行演示实验时必须周密考虑、符合规范化要求，处处发挥典范和楷模的作用。例如在做电学类演示实验时，一般应先画出电路图，然后按图接线；接线时要预先估计电压高低和电流的大小，选择合适的电表量程。还要注意到直流电表的正负接线柱不能接错等。通电前一定要认真检查线路，确认无误，才能通电。通电时要特别注意观察仪表指针的偏转情况，及时调整量程或改变电源电压，使之能进行观察和精确读数。记录实验数据应有多组实验数据，读数时还应注意有效数字的正确取位。在得出实验结论后还应进行误差分析。实验完毕应将仪器整理好。以上这些都是学生进行电学实验应该切实掌握的基本操作方法。严己律人，才能使学生心服口服。中学生具有很强的模仿性，长期的潜移默化、耳濡目染，一定能培养出学生良好的实验习惯和修养。

总之，在教学中我们应充分挖掘演示实验的潜力，增加学生的兴趣，强化学生的直观感受，利用演示实验帮助学生理解物理概念与规律，克服思维定势，同时通过教师的实验示范培养学生良好的实验意识，进而促进学生科学素养的提高。

2010-12-17

胡志凌，本科，中教一级。张晓雪，硕士，中教一级。杨宏，硕士，助理研究员。