高中物理演示实验教学的四种策略

【摘 要】本文从明确演示实验目的、优化演示实验效果、激发学生实验参与意识、重视实验探索等方面论述演示实验教学的策略，使学生重视演示实验，掌握实验的方法，培养学生的物理学习能力。

【关键词】高中物理 演示实验 实验教学

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）38-0153-02

在高中阶段，物理演示实验是物理教学中的一个重要内容。物理演示实验能将抽象的物理概念以及物理规律直观、简明、通俗易懂地呈现在学生的面前，可以充分培养学生的物理观察能力、实践能力以及提升学生运用物理知识的能力。因此，在教学过程中，教师应充分把握学生的特点，以学生“喜闻乐见”的形式进行物理演示实验教学，从而提升学生对物理学习的兴趣。

一、明确演示目的，加强实验科学性

物理演示实验作为物理教学的重要环节，其对学生在学习物理知识过程中发挥着重要的作用。因此，在进行物理演示实验的过程中，教师要充分结合物理教学大纲要求与物理教材知识来明确演示实验的目的，在这个演示过程中所要解决的问题以及演示实验过程中用到的物理知识等。让学生在学习之前明确目的，进一步提升学生在演示实验过程中的注意力、观察力与思考力，增强学生对演示实验的认知与实践性结果的认知，从而提升物理演示实验的科学性。

例如，在学习“练习使用多用电表”时，首先，带领学生明确此次演示的目的是了解多用电表的结构与测量功能，能根据测量需要选择正确的档位;通过此次演示实验学会使用多用电表测量电压、电流和电阻，养成良好的多用电表使用习惯等。其次，带领学生一同设计演示实验，让学生充分参与教师演示的过程。在教师动手实验之前，先随机抽查同学来观察多用电表，并说说其功能以及在测量时如何选择档位开关，刻度盘上的刻度位置处于哪个地方，等等，以此来培养学生的观察意识。同时，在用多用电表测量二极管的正反向的电阻过程要告诉学生二极管具有单向导电性，电极正向流入时电阻较小，电流反向流入时电阻较大。同时，在这个过程中，教师亦可以充分利用多媒体展现欧姆表的原理图，通过欧姆表的原理分析图来进一步提升此次演示实验的效果。最后，引导学生总结在此次演示实验中所收获的物理知识。以实验演示多用电表的使用方法，能激发学生对物理知识学习的兴趣，激发他们使用多用电表的欲望。与此同时，在总结实验时，要向学生说明误差这一问题，以解开学生的疑惑。在使用多用电表测量定值电阻时，欧姆刻度的转变是从 0 到无穷大的，但若在测量过程中指针偏转过大或过小，都会引起较大的誤差，这一点要求学生注意。在教学“测定电池的电动势和内阻”时，亦要在演示前为学生说明演示的目的是学会根据图象合理处理数据的方法、分析电源电动势和内阻的测量误差，并了解减小误差的方法。通过演示实验帮助学生抓住学习重点，提升物理学习的注意力。

二、运用信息技术，优化演示实验教学

随着科技日新月异的发展，信息技术正迈向教育领域。在高中阶段，高效的课堂离不开信息技术，信息技术为高中生的课堂创造更多的条件。因此，教师在进行物理演示实验时，应充分结合多媒体等，利用信息技术手段优化实验教学。多媒体技术可将图片、音频、动画等形式集于一体，丰富演示实验的内容与优化物理教学结构，为学生创造多维度观看物理演示实验的条件，激发物理学习兴趣，培养观察意识。

例如，在教学“运动的合成与分解”时，教师可以利用多媒体进行演示实验教学，带领学生学习该节知识点。首先，利用多媒体设计动画或视频课件来直观、简明地展示演示实验的内容，引发学生对物理课程的学习兴趣。其次，教师可以回归课堂，例如，从平面运动的实例分析入手进行课堂演示实验。在平面运动实例分析的基础上引出蜡块的运动实验，在实验前准备蜡块、玻璃管等。再设计蜡块运动的实验步骤：（1）将玻璃管倒置并保持竖直不动，观察蜡块沿着玻璃管匀速上升;（2）让竖直、倒置的玻璃管水平运动，与此同时观察蜡块的运动;（3）观察玻璃管水平匀速运动时蜡块在玻璃管内的运动情况。在前面的多媒体直观演示与课堂物理演示实验的基础上，引导学生对此物理演示实验进行多维度思考。在这个过程中，教师可以充分利用课堂互动的形式来培养学生物理思维，将学生带入蜡块运动演示实验的教学情境之中。比如，充分结合刚刚进行的课堂演示与观看的多媒体演示实验，思考蜡块的运动是什么样的？合运动与分运动有什么关系？若改变玻璃管的运动速度，则蜡块的运动时间是否也会发生改变等问题。通过课堂演示与多媒体动画课件将蜡块运动的变化过程直观地呈现出来，让学生更好理解“运动的合成与分解”。这种通俗易懂的形式更能激发学生的学习兴趣，取得更好的演示实验效果。

三、激发参与意识，提升演示实验效果

演示实验是教师根据物理教材内容在课堂上进行物理实验，引导学生观察实验的过程，并得出结果。但仅仅依靠教师自身进行课堂演示是远远达不到教学要求的，教育更加注重的是学生在教学实践中获得知识，巩固和运用知识。因此，教师在进行演示实验时应转变教学观念，充分引导学生参与实验过程，让学生在实验过程中进行思考、分析、联想，等等。以此方式来提升学生在演示实验过程中的参与度，培养学生观察能力与物理思维能力，从而提升物理课堂演示实验效果。

例如，在教学“圆周运动”的知识时，教师可以创新传统演示实验授课的模式，将传统的演示实验模式转变成学生小组合作探究“向心力”的形式。在演示实验教学前，教师以小组形式将学生划分成几个小组，为各个小组准备演示实验过程中所需要的小球、绳子等器材。再让学生分组合作完成演示实验，并引导学生在演示过程中充分观察、记录实验的数据。同时，为进一步培养学生在物理演示实验过程中的观察意识，教师亦可以在演示实验过程中提出问题让学生进行思考。比如，小球在绳子的牵引下在光滑的桌面上做匀速圆周运动，若绳子断了，小球是否能继续做圆周运动？在实验过程中，竖直方向上的重力与支持力之间存在什么样的关系？绳子给小球的作用力在整个运动过程中有什么特点，等等。充分引导学生在演示实验过程中进行观察、思考，感受演示实验过程中的严谨性与趣味性，从而激发学生对物理学科的兴趣，提升课堂物理实验的演示效果。

四、重视实验探索，提高演示实验效果

高中物理实验形式多样且有探索性实验与验证性实验之分。在高中阶段，课堂演示实验的主要目的是加深学生对未学物理知識的印象，巩固已学的物理知识以及对所已知物理概念的正确性进行验证等。在物理演示实验过程中充满着无数未知与不确定性，因此它更能培养学生的物理思维能力、观察意识以及创新能力，激发学生对物理这门重要学科的兴趣，培养物理学习自信心。

例如，在教学“验证机械能守恒定律”时，在进行演示实验前提问，让学生进行充分思考。例如，为什么要选择自由落体运动来验证机械能守恒定律？在进行演示实验时，猜测教师所会用到的物理器材以及此次物理演示的实验原理是什么？仔细观察实验过程，思考实验误差会出现在哪一个步骤，等等，将学生置于演示实验之中并一步步渗透物理思想来激发学生进行思考，开启学生物理学习新世界。首先，引导学生在观看演示实验时进行学习。教师在演示前先讲解实验条件，机械守恒的前提是只有重力或者弹力做功。因此，在进行实验时一定要满足这一点。在自由落体过程中，物体只受到重力作用，满足该条件。用细线悬挂的小球摆动时，细线的拉力与小球的运动方向垂直时，对物体不做功。但若忽略空气的阻力，亦满足机械守恒定律。其次，引导学生探求演示实验过程中的知识。物理知识不只是蕴含在物理理论中，也蕴含在物理演示实验过程中，物理实验充满大量的物理知识。因此，教师在进行物理演示实验教学中应充分指导学生掌握物理研究的方法。在进行“验证机械能守恒定律”演示时，应充分指导学生根据所选实例画出图像，以便更加简明、通俗易懂地呈现多个物理因素之间的联系。数据在物理演示实验中必不可少，而数据分析则是得出物理结论的必要前提。因此，在演示过程中，教师引导学生记录数据，进行数据分析。最后，引导学生推导物理结论。在完成物理演示实验，得出实验结果之后，要进行分析和推导，得出实验结论。然后对比实验数据与实验结论，验证实验结论是否正确等。在这个过程中培养了学生观察现象、记录数据以及处理数据的能力，激发学生对物理演示实验的兴趣与求知欲，从而提升物理学习能力。

总之，演示实验教学是建立在具备一定的物理知识以及物理思维的基础上的一种教学方法，是学生进行物理思维活动以及运用物理知识解决问题的重要手段。教师应充分利用多种教学手段进行物理演示实验，利用简明、形象、通俗易懂的形式进行演示实验，使学生在此过程中学习新的物理知识，加深对物理学科的认知。

【参考文献】

[1]梁 玉.高中物理演示实验重构的研究[J].中国教育技术装备，2011（19）.

[2]杜志刚.核心素养背景下演示实验教学的重构[J].物理教师，2018（8）.

[3]徐志阔.自制教具在高中物理演示实验中的应用探讨[J].中国教育技术装备，2019（17）.

【作者简介】陈观杰（1974— ），男，广西贵港人，本科学历，中学高级教师，现就职于贵港市港南中学，主要从事高中物理教学与研究。

（责编 卢建龙）