浅谈物理演示实验教学

赵生

[摘 要]物理学是一门实验科学。观察和实验是研究物理学的根本方法。一部物理学发展的历史，就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。物理学离不开实验，物理教学更离不开实验。

[关键词]演示实验 形象信息 整体效应

演示实验是教师在课堂上结合教学内容做的演示给学生看的实验。它在物理教学特别是初中物理教学中具有十分重要的作用。

一、初中生的心理特点和物理的学科特点决定了物理教学中必须加强演示实验教学

初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，其中形象思维仍起重要作用，抽象思维正在发展。在很大程度上，学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物，不善于从理论上进行推导。心理学研究表明：人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和活動机会，加强演示实验。

初中生的心理的另一个特点是好奇心强，喜欢探索自然的奥妙，兴趣广泛、强烈，但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心，培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。例如：我在《大气压》一节的教学中，首先演示母子管实验，在大试管中注入水，将略小的试管放入大试管水中，然后提问：若手拿大试管倒置，小试管如何？绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验，学生惊奇的发现小试管不但没有掉下，反而在滴下水的同时，缓缓上升，感到疑惑不解，教师及时点拨：是什么使得试管缓缓上升的呢？是大气压。学习了《大气压》这节课我们就可以解释这一现象。一个有趣的实验，激发了学生的兴趣，整堂课学生精力旺盛，注意力集中。正如爱因斯坦所说：兴趣是最好的老师。

从记忆角度分析，结合实验讲解的物理规律远比单纯的语言讲解留下的印象深刻、久远。科学研究表明：语言信息和形象信息在头脑里的比例是1：1000，即头脑储存语言信息的能力。有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构，而后者是依次性的链状结构。所以，在物理教学中把概念、规律通过演示实验转化为物理形象，便于学生记忆。

物理学是一门实验科学。观察和实验是研究物理学的根本方法。一部物理学发展的历史，就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。物理学离不开实验，物理教学更离不开实验。

二、演示实验的重要作用

演示实验是连接认识的主体和认识的客体的纽带。物理概念和规律的建立离不开表象作基础，而表象的感性材料的获得，在很大程度上依赖于物理实验。

有些物理概念和规律，学生在生活中很少感知，那么在主体和认识客体间就缺少必要的中介物。例如：在讲电和磁的关系时，只有做好实验，学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流有作用等物理现象。如果没有实验，学生就难以想象、理解电和磁之间的这种本质联系。

学生头脑有时积累了一些感性材料、生活经验，但有些经验是模糊的、动摇的、甚至是错误的。这就要求教师在教学中进行生动演示，突出主要部分，使模糊的得以鲜明，对错误的加以改正。例如：学生根据自己的生活经验对运动和力有些模糊的认识。在教学中就要做好斜面小车实验，分析实验，推出牛顿第一定律，在这基础上更好理解运动和力的关系。试想如果没有实验，教学将变得多么困难。

三、本人在实验教学中，注意并做了以下几个方面的工作：

上课前作好充分准备，注意实验的细节问题，以免出现意想不到的失误，以确保实验成功，提高课堂效率。

图 1

自制仪器，简便易行。教学中自制简易仪器进行实验，往往会取得良好的教学效果。例：在讲《二力平衡》一节中，我自制了一个正方形硬纸片，如图1放置，以硬纸片为研究对象，说明硬纸片处于静止状态时，F1、F2是平衡力。然后由实验研究二力平衡的四个条件。对于两个力在同一直线上和作用在同一物体上这两个条件初中学生掌握不好，对此我对实验做了如下处理：转动硬纸片，保持F1、F2大小相等、方向相反、在同一物体上但不在同一直线上，松手后硬纸片不平衡而发生转动；硬纸片静止后，用剪刀沿对角线剪开硬纸片，纸片不再平衡，钩码掉到了地上。学生在笑声中自然理解了两个力要达到平衡，必须是在同一物体上。

注意实验的可视性。演示实验必须让全班同学都能观察清楚，所以必须注意实验的可视性，例如：在电学实验中，把各元件固定在插孔式演示板上，挂起来进行实验演示，增强实验的可视性。

注意实验的整体效应。例：在《功的原理》一节教学中，我把杠杆、动滑轮固定在同一演示板上，并用红纸条标好刻度，然后演示用它们提起重物的情况。这样既增加了实验的可视性，又便于学生注意用杠杆、动滑轮做功的共同点，总结出使用机械不省功的原理。排除了分散实验对学生的思维干扰，提高了课堂效率。