物理演示实验中教师的主导作用

余丽芳

【摘 要】本文论述了演示实验在物理教学中的作用，教师要学会利用演示实验、探究实验，使学生提高认知能力，掌握物理知识，达到创新的目的。

【关键词】演示实验    物理    教师     作用

物理学是整个自然科学和现代技术发展的基础，是以实验为基础的学科，物理的创新成果都源自于实验，在物理学的发展过程中，实验是最活跃、最具有生命力的部分。在物理教学中，演示实验所具有的直观有效、形象生动的特点，使之成为物理教学的重要手段，是课堂教学的有机组成部分。通过物理演示实验的探究，学生能更好地理解物理概念、掌握物理规律、培养实验技巧、提高创新能力。因此，鉴于演示实验教学成为培养学生综合素质的重要环节，发挥教师的主导作用，对实验的内容选择、构思设计、演示过程及学生的参与程度等进行研究，将是深化物理教学的有效方法。

一、教师确立演示实验手段在教学中的作用

教师在教学中的演示实验是区别于讲课、习题课和普通物理实验的教学方式，在物理教学中的作用体现在：

1.引发注意力，激发探究知识的兴趣和热情

物理演示实验项目是利用物理学基本原理结合创造性思维设计制作出来的，集知识性和趣味性于一体，这些实验项目与自然界中存在的实验现象，以及人类的生活环境是息息相关的。既有古老的经典演示实验，如高压静电、海市蜃楼等，又有融合多种现代科学技术的演示探索实验，如3D 影视、超导磁悬浮等，所开设的内容都是经过精心组织设计的，实验本身对学生有强烈的吸收力，将精彩的演示实验展现在学生面前，能化抽象为具体，化枯燥为生动，能激发他们学习物理的兴趣，唤起他们的求知欲望。

2.启发学生认知能力，联想生活中的物理问题

一个人观察能力的强弱将决定他认识客观事物的现象或过程的准确程度和广泛程度。一个人只有准确而广泛地了解客观世界，才有可能进行正确的思维和想象，才有可能创新。要使学生对物理的所有基本概念、基本规律认识清楚，理解准确，掌握牢固，往往单靠抽象的讲解是办不到的，这就要借助于有说服力的实验。而演示实验恰能提供丰富的感性内容，变抽象为形象，正确地再现物理过程、现象及规律，纠正不正确、不合理的错误概念和思想，激发学生的思维灵感，降低思维的难度，扫除思维障碍，符合学生的认知特点。第二，教师在课堂上用PPT课件详细解释了静电屏蔽的电学原理，并启发学生思考在生活中是否存在类似现象。学生想到了高压线圈外的铁架，还有同学想到如果将易发生雷电地区的房屋装上这些具有屏蔽作用的笼网，可以保护人身安全。这样的演示实验体现出的物理原理使学生体会到生活中物理世界的奥秘。

3.加深学生记忆，巩固理论知识

心理学研究表明，学生对学习内容的巩固程度，跟学习的方式关系很大。一般来说，学生通过阅读文字材料或听教师讲授之后，能够记住10%-20%的知识;学生亲自看到的实物或实际现象能够记住30%;如果学生既听教师讲，又看到了实物或实验现象，能记住50%;如果学生看到了实物或实验现象，自己又描述过，便能记住70%。可见，教师或师生一起进行实验，并让学生在实验的基础上讨论、分析，最后得出物理概念和规律，学生便记得更牢固。如在学习互感时，讲到互感系数这个物理量时，教师强调互感系数只与线圈的形状、线圈大小、相对位置及周围的磁介质有关，与线圈中的电流无关，学生往往不能彻底地理解;而通过演示实验，分别改变线圈的形状、线圈大小、相对位置及插入磁介质的情况，观察感生电流，能明显看到感生电流的改变，使学生理解了互感系数这个物理量的属性，并留下较深印象。

二、教师在演示实验探究过程中的作用

教师要利用演示实验，对实验的内容选择、构思设计、演示过程及学生的参与程度等加以探索，引导学生正确认知实验的物理本质。

1.突出演示实验目的，引入重点知识

演示实验本身，无疑能使学生深刻地领会知识和技术，是培养学生各项能力发展的有利途径。但是，有的物理现象错综复杂，相互交织;有的好比闪电，瞬间即逝;有的因果关系现象不明显，只靠演示实验本身难以达到培养能力的目的。在演示教学中，如果学生只是看新鲜，求好奇，光看不想，演示实验就会只流于形式，这对学生能力的培养自然不利。因此，在进行演示实验时，教师重要的职责是把演示实验中的关键问题，物理演示实验的科学观点和思想方法向学生讲清楚。

2.注重学生观察能力、思维能力的培养和引导

引导观察能力：有资料表明，人从外界所接受的信息，有90%是通过视觉通道输入的，也就是说，人的大量知识是通过观察获得的。因此，要提高学生的各种能力，首先要提高观察能力。在演示实验过程中，教师要着力引导学生观察实验现象和过程，分清主次，明确观察目的与对象，善于透过一些表面现象或干扰因素，抓住物理现象的本质，认识现象的本质和现象之间的因果关系，从而得出结论。尤其是对一些极快或极慢的动态现象进行观察，如驻波实验、简谐振动的观察。在实验中引导学生根据观察到的现象，及时预测后续的现象和结果，从而使学生的思维集中到实验过程中，充分感知、及时发现问题。

培养思维能力：通过引导观察演示实验，可激发学生去思考实验发生的条件、原因及规律等。

演示实验的效果既直观又有效，既鲜明生动又富有吸引力，既能使学生获得感性认识，又能升华到理性认识，既开拓了思路又培养了能力。

3.促使学生积极参与，使学生自觉发挥主动学习意识

传统演示实验的教学，通常是教师演示，学生看，不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响了学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，要突出学生主体作用，其显著标志就是学生积极动脑、动手，感受、理解、参与知识产生和发展的过程，让学生在参与中动手，在探索中动脑，培养学生动手实践能力;要多角度地激励，最大限度地释放学生的潜能，培养学生的创新能力，如学生可以自主选择实验项目，创造发挥自己潜能的条件。

4.结合教学实际及所学专业，研究可行实验，让学生体会创新的乐趣，培育创新意识与潜能

目前，学生普遍感到物理“难学”，其原因之一就是物理教学中缺乏实验。为了解决这个问题，一方面教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难，并结合教学实际，研究解决的方法，努力开发一些直观的演示，同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。另一方面，发挥学生的主观能动性，紧密结合教学内容，让学生自己动手制作一些能够演示物理学原理或现象的实验装置。此项活动可以分成两类：一类是仪器的模拟制作，如自制角动量守恒演示仪、范德格拉夫起电机、法拉第起电机;一类是自主设计制作创新性实验仪器，这类问题在课本上找不到现成的答案，对培养学生的创新能力起到很好的作用。

5.合理运用多媒体，创新演示实验教学

演示实验在物理教学中的作用是任何教学手段都无法替代的，多媒体只是一个辅助手段，教师在利用多媒体演示物理现象和展现规律时要把握时机，要找准切入点，要在学生通过观察实验，并经深入思考建立了自己认为正确的物理图景后，再展示多媒体课件，让学生比较、检验，使之实现认知结构的同化和顺应。如在波动实验中，可利用多媒体实验将某一时刻“定格”，观察每一质点的运动情况、大小和方向变化的全过程，安全逼真。学生直观地看到，每一质点并没有“随波逐流”，只在原来的位置上下做振动，从而理解波动不是质点在传播，而是波形的传播，能量的传播。

总之，物理教学中演示实验及探究，能展示生动而具体的实验现象，对于建立物理概念、导出物理规律、帮助学生认识事物的本质以及学习和领悟蕴涵于其中的科学思想方法都是至关重要的。对教师的教而言，不仅要以传授物理学家已经建立的物理知识为教学目的，还应该把物理学家们探索和认识物质世界的科学思想和科学方法渗透在整个教学过程中，通过演示实验情景和探究，重现物理学家们探索物质世界的科学研究过程，引导学生主动探究，达到培养学生物理学思想和物理学方法及提高学生科学素质的目的。

【参考文献】

[1]东南大学等七所工科院校编.物理学（上、下册）[M].北京：高等教育出版社，2008.

[2]（美）罗伯特·在埃里希.物理演示实验集锦[M].北京：首都师范大学出版社 ，2011.