运用演示实验，拓展学生的思维能力

丁松

通过物理学的发展史可以看到：具备观察能力和实验的能力才能发现物理现象获取知识，这同时也是得到物理思维的最为关键的能力。也就是说在物理的学习中，只有通过观察和实验方能产生思维，根据思维进行设计，分析实验现象得到结论。也就是说在物理的学习中把观察、实验和思维三者结合起来，才是学好物理的法宝。高中阶段教师可以利用物理课本中的演示实验，让学生能够积极主动地加入进来，将有助于拓展学生的思维能力。

一、演示故意出错，培养质疑思维

思维的形成往往是围绕着需要解决的问题而展开的，要鼓励学生能够对一些现象和观点提出质疑。要想拓展学生的思维能力，教师就要从现在起改变讲课方式，可以采取在演示实验的过程中故意出现错误，对学生布置的任务就是要对教师的演示过程进行仔细观察，寻找到操作过程中的错误所在，来培养学生的质疑思维。

如在教学《自由落体运动》一课时，教师就利用了电磁打点计时器对自由落体的规律进行研究，教师首先给学生仔细地说明实验所要用到的器材，然后就告诉学生要对教师的实验操作过程仔细地观察，并从中寻找错误所在并要求学生在教师操作时给予及时的更正。教师开始进行演示，先拿出了几个大小、质量都不一的球，这时教师就在这些球中选择了一个又大又轻的泡沫球与纸带连在了一起，教师先把泡沫球松开让它开始下落，再把打点计时器接通电源，教师就人为地制造了一些错误给学生。此时，学生从演示的过程中不仅找到了错误，还对出现的错误进行了更正，而且有的学生还提出了教师自己也没想到的一些细节。从学生提出的这一点可以看到学生的思维发散了。

通过在演示实验时故意出错，学生的记忆会很深刻。如果这样长时间有意地进行纠错训练，就会使学生的质疑思维得到培养。

二、思考改进实验，培养发散思维

要想演示实验能够有效地吸引学生的注意力，就要让演示实验能够满足学生的好奇心，不过这也只是暂时的。如果教师能够让学生在看到物理现象后，在适当的时机向学生提出一些引起学生思考的问题，就能够使学生的思维被积极地带动起来。这样做的结果是对这些问题的回答不会出现太多的创新。如果教师在演示实验后让学生思考一下本实验的改进方案，这样就能够培养学生的发散思维。

如在教学《超重和失重》一节课时，当讲解到失重现象教师引入了用自由落体运动来体现失重现象，教师给学生做了矿泉水瓶自由下落的实验。事先在矿泉水瓶的侧壁和下底都扎上小孔，矿泉水瓶静止时，每个小孔都有水流出。当矿泉水瓶开始下落时，每个小孔都没有水流出。此时学生呈现出目瞪口呆的表情，这时教师借着学生的这个疑问心理，向学生提出：当矿泉水瓶自由下落时，其中的水怎么就不再流出了呢？这些小孔是被东西“塞”上了吗？那么说明什么问题。这个奇怪的现象吸引了学生的注意力，而且教师提出的问题又正好是学生的心中所问，这就把学生的思维调动了起来，这些问题仅仅是为了指导学生把新知识进行理解。为打开学生的创新思维，教师接着把矿泉水瓶又拿了出来，对学生说道：刚刚的实验有的学生没看太清楚，能想出一些办法让这个实验的现象更容易看清楚吗？这个问题刚一提出，学生的思想又活跃起来：可以看看瓶子下面的地面湿了没；可以把里面装有颜色的水；让矿泉水瓶从更高处开始自由下落，这样下落的时间会长一些；可以在矿泉水瓶后面放上纸，看纸上有没有水滴……

通过实验的另辟蹊径，使演示实验更加吸引学生的注意力。在实验完成后对学生的提问更是在促进学生思考，找到实验现象的本质，让学生的思维得到了拓展。对实验方案的改进则是鼓励学生合作探究，这更有效地培养了学生的发散思维。

三、调换实验仪器，启发创新思维

在做演示實验时，教师就是按照书中所给的仪器来演示实验，这样学生就只是存在这种仪器的思维过程，这样就不能启发学生的创新思维。教师可以有选择性地把一些演示实验用不同的仪器演示出来，让学生比较用不同仪器做的实验有哪些优点又有哪些缺点，同时要让学生考虑一下对应的仪器做实验的方案设计思路。

如在教学《楞次定律》一课时，实验室是采用的是用一个铝线框，实验时用条形磁铁插入和拔出铝线框时观察感应电流。可是这个实验在演示的时候，现象很不明显，因为铝线框是一匝的，导致通过它的磁通量变化量很小，进而感应电流就很不明显了，就使得感应电流的磁场很弱，产生的作用力就很小。在演示这个实验之前，为了能够让感应电流的磁场强一些，教师就调换了仪器，用一个很多匝的线圈换下了铝线框，这样再来做这个实验，学生就能明显地看到实验现象了。这时教师就把原来的铝线框拿出来，告诉学生这是原来的仪器，就用铝线框又给学生演示了一遍实验，问学生这两次实验有什么不同？这样就能让学生清楚替换的原理，使学生能够在设计实验方案时，要考虑仪器的不足，使学生能够对实验方案方面有所创新。

通过对实验仪器的调换和比较不同仪器产生的效果，使学生对实验的原理掌握得更加透彻。同时仪器和实验操作的重新组合，也向学生呈现了实验方案的多变性，这将有助于启发学生的创新思维。

总之，教师要在物理教学中运用好演示实验，使演示实验很好地在课堂中发挥作用，来达到拓展学生思维能力的目的。endprint