浅析演示实验在物理课堂教学中的作用

田大香

【摘 要】物理是一门以实验为基础的自然科学，在物理课堂教学过程中必须要以实验为基础。而演示实验是授课教师施展自己独特教学风格的重要手段，通过演示实验，把教材中原本枯燥、难懂的材料变成生动丰富的知识，让我们的物理课堂更活跃，学生对学习和知识的应用会变得更灵活，从而取得良好的教学效果。

【关键词】演示；实验；物理教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2016）15-0072-02

物理课堂教学必须要以实验为基础，这是由实验本身的特点及实验在物理教学中所起的作用决定的。只有在物理环境中，学生才能真正学会物理知识，也就是通常所说的“识物树理”。而观察和实验就是根据学习要求而创设的、用来探索和学习物理知识最适宜的物理环境。

一、在中学物理教学过程中进行演示实验的必要性

在科学技术突飞猛进、教学改革日益深化的今天，讲授法仍然在中学物理教学中发挥着重要的作用，这种教学方法可以把知识系统、全面、快速地传授给学生，尽管讲授法有许多优点，但由于许多物理规律、物理概念比较抽象，难以理解，容易造成学生对知识一知半解，消化不良。为了取得更好的教学效果，打造高效课堂，在运用讲授法教学时，教师应有目的地利用各种直观演示，指导学生观察实验和演示的现象。并根据教师指导的思路，把抽象内容形象化，从而引导学生的好奇心，激发其学习动力。

初中阶段的学生正处于由形象思维向抽象思维转折的关键时期，尚不能用科学的思维方法去发现、提出问题和分析、解决问题。在初中二年级刚刚开始接触物理时，很多学生怀着强烈的学习兴趣和动机，积极、乐观地投入到这门新课程的学习。但随着学习进程的深入，学习内容逐渐增加，知识难度也越来越大，很多学生感到物理学习越来越吃力，渐渐对物理学习产生畏惧心理，这种情况在高中物理的学习中表现得更为突出。

物理演示实验对学生来说是一种新奇的体验，容易激发学生的好奇心，活跃课堂气氛，激活学生物理思维。关于学习规律的研究也发现：人们仅通过听觉获得的知识占总信息的15%，单通过视觉获得的知识占总信息的25%，而把视觉和听觉结合起来，记忆竟然可以达到总信息的65%。正如英国马耳温学院物理教授约翰·路易斯先生1984年在天津三中讲学时多次强调：听听容易忘，看看容易记，做做就明白。

二、演示实验在中学物理教学实验中具有重要地位

中学物理教学实验可分为以下3种：

1. 演示实验

是一种以教师为主要操作者的示范表演性的实验，是把要研究的现象形象地展示在学生面前，引导学生仔细观察和认真思考，进一步配合讨论或讲授，最终建立物理概念和认识物理规律的实验形式。

2. 分组实验

是指在教师引导下，利用整节课的时间在实验室内分组进行的实验形式。在实验过程中，每个学生都可以亲自动手操作、观察，使用仪器进行测量、获取数据，同学之间积极讨论，分析实验现象，共同总结出实验结论。

3. 随堂实验

指教学过程中穿插在物理课堂教学中的学生小实验，也称为边学边实验或边教边实验。与教师的讲解配合比较密切，形式比较灵活，可以是一个小实验或一组系列小实验。

演示实验在上述几种物理实验中占有很大比重，演示实验是授课教师施展自己教学艺术的独特手段，也是一种深受学生喜爱的实验形式，它能够化枯燥为生动，化抽象为具体。通过演示实验展示物理现象和物理过程，可以把学生在日常生活中难以见到的或者与生活常识相违背的现象展示出来，使学生形成鲜明的物理表象，激发认知冲突，为正确把握物理概念、物理规律奠定良好的基础。

演示实验是提高物理课堂教学效果的催化剂，教师要在教学过程中巧妙地运用演示实验。

三、如何在中学物理教学中充分发挥演示实验的作用

1. 活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣和探究欲望

引入新课时，教师可以通过简短而生动有趣的演示实验，激发学生的求知欲望，提高学生的学习兴趣。

例如，大气压强这一概念对初中阶段的学生来说比较抽象，教师可以在教学过程中先后安排以下两个实验，一个是厚纸托水杯的演示实验，为了吸引学生的注意力，激发学生的好奇心，教师在实验前提出猜想：“如果把水杯口向下放置，纸片会不会掉下来？纸片真的能托起满满一杯水吗？”这时学生的意见各不相同，有的还跃跃欲试，当真的看到纸托住了满满一杯水时，学生无不感到新奇有趣，教师因势利导：“请同学们分析此时纸片受到哪些力的作用？为什么不会掉下来呢？”学生自然地会想到纸片受到一个向上的压力，而且压力是大气产生的。接着再做一个烧瓶吞鸡蛋的实验，把一个剥了皮的鸡蛋放在一个烧瓶口处，点燃瓶中的酒精棉，当大家看到鸡蛋被烧瓶慢慢吞进去时，感到特别惊讶。由这两个有趣的实验引入大气压强的概念，充分调动了学生的学习积极性，取得了较好的课堂效果。

2. 提供必要的感情素材，帮助学生理解物理概念和规律

物理概念的建立、物理规律的发现，无不依赖于坚实的实验基础。在教学过程中，教师可用演示实验来展示物理现象和物理过程，通过演示实验，为学生提供感性材料，使学生获得丰富的感性知识，从而更深刻地理解物理概念和物理规律。

例如，弹力的产生是因为物体之间相互挤压，使物体发生形变，然而坚硬的物体发生的形变是很微小的，学生无法直接观测。学生通常会认为橡胶、弹簧这样的物体能发生形变，而如墙壁、石头般坚硬的物体产生弹力时是不会发生形变的。为了转变这种错误的观念，我们可以做如下演示实验：在平底烧瓶里装满红墨水，上边塞1个橡皮塞，橡皮塞里穿1根两头被敲掉的演示温度计，为了使效果更明显，可在演示温度计前再装1个放大镜，当用手挤压玻璃瓶时，会很明显地看到液柱在上升，再敲击玻璃瓶，会发出清脆的响声，学生感到非常惊讶、有趣，这样就可以为学生理解正确的物理概念奠定坚实的基础。

3. 将具体现象和抽象思维有机结合，提高学生综合分析能力

以伽利略首创的“实验、物理思维和教学演绎”三者巧妙结合的科学方法为标志，物理学才真正从古代自然哲学中分离出来，成为一门独立的科学，物理实验真正成为物理学的基础。观察是眼脑并用的活动，只有正确、有目的、有计划地细心观察才能达到良好的观察效果。做演示时，教师应该边演示边提醒学生要注意观察的主要现象，并不断提出问题，引导学生将具体现象和抽象思维有机结合起来，锻炼学生的综合分析能力。

学生在学习物理之前，对一些物理现象和过程有自己的一些认识，这些来源于生活的物理概念有很多是错误的。例如，根据生活经验，部分学生容易产生“力是维持物体运动的原因”这一错误的认识，要使学生纠正这一错误认识，还是要通过演示实验的方法：用手在讲台上推木块，木块前进，停止推动，木块停止。还可以举例子：当我们骑自行车时，用力蹬车，车会运动，停止用力，最终自行车会停止。谁能告诉我们让车停止的罪魁祸首是什么？再让学生互相讨论，给他们充分展示思维的机会，最终得到让自行车停止的罪魁祸首是摩擦力这一结论，如果没有摩擦力，车会永远运动下去，看来力不是维持物体运动的原因。再进一步借助如下演示实验：

（1）将小车放在斜坡上，下面铺上光滑的木板，让小车自然滑下，小车停止后，用刻度尺测出距离。

（2）再将小车放在同样的斜坡上，下面铺上棉布，从斜面的同一高度滑下，让小车自然滑下，小车停止后，用刻度尺测出距离。

（3）再一次将小车放在同样的斜坡上，下面铺上毛巾，从斜面的同一高度滑下，让小车自然滑下，小车停止后，用刻度尺测出距离。

比较小车分别在木板、棉布、毛巾上运动的距离，可以得出结论：小车受到的摩擦力越来越小，运动的距离却越来越长。可见力不是维持而是改变物体运动的原因，教师从演示实验观察到的现象入手，引导学生进一步分析出问题的本质，在观察现象、传授知识的同时，开拓学生思维，最终实现教学目标。

4. 通过演示实验的示范作用，培养学生良好的学习习惯

教师在操作演示过程中，遵循实事求是的科学态度和严肃认真的实验作风，会对学生产生潜移默化的影响。特别是一些学习成绩不好但动手能力强的学生，教师可指导他们动手演示实验，当其操作成功、表现规范时，要及时提出表扬。通过这些措施，让基础薄弱、在学习上容易失去兴趣的学生重拾信心，使学生在动手操作和教师指导分析的过程中掌握基本知识和实验技能。

为了取得更好的教学效果，有些演示实验需要学生和教师共同参与。例如，在学习压强概念时，教师带领学生共同做实验，把一头削尖了的铅笔握在拇指和食指中，再用力挤压铅笔，拇指和中指会感受到不同程度的疼痛感，我们把不同程度的疼痛感叫做不同的压强。又如，学习光的衍射时，教师带领学生手指并拢，并伸直放在眼前，再调节这只手的手指缝隙，对着手指缝观察灯光，可以观察到光的衍射现象。

综上所述，演示实验在物理教学过程中具有非常重要的意义，对于提高教学效果有着无可替代的作用。艺术化的演示实验更具有独特的魅力，在教学过程中，教师一定要高度重视演示实验的作用，充分利用演示实验的魅力去激发学生强烈的求知欲。

参考文献：

[1] 阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2] 刘化君，栗岳，李彬.简明物理学史[M].济南：山东大学出版社，1992.

（编辑：杨 迪）