高职物理演示实验教学探究

邓昕宁

一、演示实验在高职物理教学中的重要作用

演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验。它的目的是通过引导观察思考、配合讲解等方式，使学生掌握物理知识，或者通过演示的引导和示范作用，为学生独立训练创造条件。物理学是一门以实验为基础的科学。物理学中的许多概念和规律都是通过观察、实验、分析和概括抽象出来的。演示实验可以不受空间和时间的限制，把某些自然现象再现，深刻地揭示物理量之间的相互关系，从而启发学生深入思考，进一步寻求其变化规律。由此可见，物理知识的讲授离不开课堂演示实验。[1]

演示实验在物理教学中有着不可替代的重要作用。它能培养学生的观察能力、思维能力和探索精神，能提供感性材料，帮助学生建立物理概念和规律，能化抽象为具体，化枯燥为生动，能给学生创设良好的物理情境，激发学习物理的情感，使学生能主动地获取物理知识和发展能力，促进科学品质和世界观的形成。[2]

对于以形象思维为主的高职学生群体，他们更乐于接受形象直观的物理实验，不愿意面对枯燥的理论学习和繁琐的数学推导。因此，探索演示实验教学改革，对提高高职物理课堂教学效果具有重要的现实意义。

二、充分利用物理演示实验，提高高职物理课堂教学效果

实验仪器和设备匮乏，教师对演示实验教学不够重视，学生很少动手参与等现状，使演示实验在高职物理课堂中所占比重十分有限，远未能发挥其在物理教学中的重要作用。因此，有必要从以下途径提高当前高职物理课堂教学中的演示实验效果。

（一）充分发挥演示实验作用，尽量做到每节课都有演示实验

用较少的语言，在较短的时间内创设物理情境，激发学生学习兴趣，演示实验在这方面起的作用是再生动的口头表述也代替不了的。运用演示实验会使物理课堂教师讲得轻松，学生学得容易。在一些发达国家，基本上每堂物理课都要做1～2个演示实验。在学校经费有限的前提下，只有通过教师自身的努力，才能实现每节课都有演示实验。

1.自制演示实验。目前物理课程在很多高职院校课程体系中已经和正在被边缘化，原有的实验设备早已不能满足物理教学的需要，学校不可能进行大量投入以改善实验条件。这就要求广大教师自制教具。这样做的好处是花钱不多，又可以根据专业及学情特点等实际情况，设计演示实验。

2.合理运用多媒体技术，优化演示实验。多媒体技术的出现改变了传统的演示实验教学模式。利用多媒体技术除可以完成所有的实物演示实验外，还具有传统演示实验无法比拟的优势:（1）多媒体技术可以在课堂上模拟呈现无法进行实物演示的现象，演示一些时空跨度大的实验、宏观和微观现象等，如天体的运动、布朗运动、粒子散射、核裂变和聚变等。（2）仿真实现虚拟模型。如利用Flash、CAD等软件模拟真空、光滑无摩擦等理想状态下实验，模拟虚拟的电力线、磁感线等。（3）事先将演示实验录制下来，在课堂上可以将重点步骤和实验现象进行多次重复呈现，将不容易观察到的现象和数据或定格或放大呈现；将声、光、电、色彩等结合在一起，完美呈现实验过程。（4）运用多媒体进行演示实验，可以规避实验失误，避免课堂“意外”发生。

基于多媒体技术的上述优势，实物演示常常被多媒体演示所代替。教师在大量应用多媒体演示实验的同时，忽略了多媒体技术的局限性，即缺乏真实性。真实的物理情境最接近学生的生活体验，能够引起学生的情感共鸣，调动他们全部的感受力和生活经验去探讨发现问题。在某种意义上，演示实验真实性的程度也决定了学生对学习主题认知和意义建构的程度。[3]

综上所述，在实际教学中，要以实物演示为主，多媒体技术为辅，两者有机结合，才能实现教学效果的最大优化。如“楞次定律”教学，用线圈和磁铁演示感生电流，学生能观察到感生电流方向的变化，但磁通量的变化观察不到，这就很难使学生建立磁通量变化与感生电流方向之间的关系。运用Flash制作模拟磁铁，穿过线圈时产生感生电流，教师省去事先准备调试实验器材的环节，教师“边演边讲”，学生在置疑中学习，教学效果也不理想。如果教师用实物演示感生电流，解释磁通量变化和感生电流方向以及总结楞次定律内容时，再用多媒体来展示，教学效果会更好。

（二）采用以学生为主体的教学模式，增加学生在演示实验中的参与度

传统的课堂演示实验是以教师为主体，即由教师操作演示，学生观察现象，教师主导总结归纳出物质的性质、规律，学生处于被动接受的地位，在一定程度上限制学生的主动性、探究性和创造性。因此，必须让学生成为课堂教学的主体，教师是“导演”，学生是“演员”，有效提高学生在演示实验中的参与度。应尽可能运用分组实验法、项目教学法、任务驱动法、合作探究法等以学生为主体、教师为主导的教学方法。

1.变演示实验为学生分组实验。有些演示实验可以教师先演示，学生再操作，教师穿插讲解实验要点和注意事项，引导学生观察、分析，得出实验结论。让学生成为实验的操作者，会使学生深度融入物理情境，主动地接受知识，既提高教学效果，又培养学生的观察能力和实验能力。

2.变演示实验为课下实验[4]。教师进行课堂演示实验后，布置学生课后做类似实验，引导学生发现身边物理现象。如讲授超重和失重现象时，教师课堂演示学生站在体重秤上快速下蹲或站起时体重秤的读数变化，让学生课下分组完成电梯升降过程中放置重物的台秤示数的变化，并视频记录，在课堂上播放，由学生介绍实验过程和实验结论，教师进行点评总结，促进知识的应用与迁移，培养学生的科学素养和协作精神。

3.学生设计演示实验。教师提供实验素材，如例题、习题、生活中实际问题等，明确实验任务，提供一定的器材设备，由学生设计和演示实验。布置以小组为单位合作探究，学生在明确的问题动机驱动下，进行自由探索和互助协作，最后形成最优的实施步骤和实验结论，从而培养其独立解决问题的能力和开拓创新的精神。

基于演示实验在物理教学中不可替代的重要作用，在物理课程改革中，我们要以演示实验教学改革为突破口，鼓励师生发挥“教与学”的主动性和创新性，加大演示实验所占课堂比重，灵活运用以学生为主体的教学模式，加强培养学生的动手能力、创新能力和科学素养，就能不断提高物理课堂教学质量。

[1]刘建伟，孙枝莲.物理课程与教学论研究[M].北京:高等教育出版社，2007:150-151.

[2]乔翠兰.物理教学情境创设的研究[D].武汉:华中师范大学，2003.

[3]苏艳丽.新课程理念下中学物理演示实验的改进研究[D].长春:东北师范大学，2006.

[4]赵焕茹.将高中部分物理演示实验转化为探究式实验的设计与应用[D].呼和浩特:内蒙古师范大学，2011.