中学物理演示实验及教师实验素养的培养对策探讨

■福建省龙岩北大附属实验学校 黄舒芬

当前，随着新一轮教育改革的深入开展，现代教育正处于“应试教育”向“素质教育”的转变阶段。在中学物理教学中，演示实验仍然是薄弱环节之一，不利于学生知识能力结构与非智力因素的发展。因此，做好演示实验工作，成为广大中学物理教师的基本任务。教师要努力提升演示实验的效果，提高自身的实验素养，带领学生高效学习理论知识，使他们深刻理解与牢固掌握物理知识。

一、坚持生本教育理念，满足学生的学习需要

在中学物理教学中，设置演示实验的主要目的在于让学生通过自主观察与思考，加深对物理理论知识的理解与认知，学会运用科学的方法分析物理实验过程。因此，在具体的课堂教学实践中，要想真正发挥出演示实验的作用及培养的实验素养，物理教师首先应坚持“以生为本”的教育理念，依据教学内容与中学生的身心特点演示实验，为物理课堂注入更多的生机与活力，使学生积极踊跃参与到演示实验当中，满足他们的实际学习需要。

例如，在开展“光的折射”教学时，教师先演示实验：往装有清水的大烧杯中竖放或斜放一根筷子，要求学生分别从杯子的上方俯视与从侧面正视筷子，使其观察后叙述现象，启发他们进一步思考，促使学生发现无法运用已有的光学知识作出解释，从而诱发求知渴望。接着，教师演示课本图2.4-1所示的折射现象，介绍实验装置，包括光源、水槽和水等，解释什么是折射现象，引出问题：光线以不同的入射角射到水面上，进入水中的光线将沿什么方向传播？假如改变方向，是向界面还是向法线偏折？引起学生的观察兴趣，同时明确观察目的与对象，讲解几个基本物理概念：入射点、入射角、入射光线、折射光线、折射角和法线，在演示实验的辅助下满足学生的学习需求。

二、以教材内容为依托，想方设法增加实验

在任何教育阶段的任何学科教学中，教材都是一切教学计划与行为的基本依据和出发点，关系到各项教学活动的实施情况与质量。针对中学物理课程教学来说，为更好地通过演示实验培养学生的实验素养，教师需以固有的教材内容为依托，想方设法增加演示实验的数量，选择那些简单易于操作、本质联系明显、生动有趣的实验辅助教学，从而将抽象的物理知识变得具体化与直观化，促使学生拥有更多体验亲身实验的机会，从而改善他们的学习效果。

在这里，以“科学探究液体的压强”教学为例，教师先在课件中展示水坝与潜水员的图片，设置问题：水坝为什么要上窄下宽？潜水员为什么到不同深度时要使用不同的潜水服？启发学生主动思考这些现象与什么有关，学生知道是液体压强，从而激起学习兴趣。接着，教师提供以下器材：矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽等，要求学生自主设计演示实验，感受液体压强的存在，注意观察液体压强的特点，鼓励他们分组讨论后演示实验，如：往塑料瓶中注入水，在侧壁不同高度用锥子扎上小孔，发现水从小孔中喷出来，证明水对侧壁有压强，还发现下面的小孔比上面的喷得远，说明越深的地方压强越大。随后师生一起总结液体压强的特点，锻炼学生的实验技巧。

三、借助信息技术优势，模拟演示特殊实验

中学物理是一门自然科学类科目，涉及的知识范围广泛、内容复杂多样。演示实验是一个极为重要的辅助性教学手段，不过以往演示实验以现场实际操作为主，而部分实验操作起来难度较大，或者学生无法直接看到实验变化与现象，因此影响他们的正常学习。这时，中学物理教师可以借助现代化信息技术的优势，模拟演示一些比较特殊的实验，将微观的物理现象变得宏观化，产生准确、形象、生动的表达效果，帮助学生突破知识难点。

比如，在学习“看不见的运动”过程中，教师谈话导入知识：我们已知物质由分子组成，分子由原子组成，但这些微粒是如何排列的？是密不透风，还是存在间隙？是运动还是静止？分子之间是否存在作用力？学生可以自由地畅想和回答，预设：固体、液体的分子可能是一个挨一个挤在一起，气体分子之间有间隙；固体分子可能是静止不动的，而液体和气体具有流动性，它们的分子可能是运动的。接着，教师演示实验：在量筒中加入5mL左右的水，再在量筒中加入酒精至10mL的位置，摇动量筒底部，混合酒精与水。要求观察混合后总体积不是10mL，这时运用多媒体技术展示酒精与水混合后分子运动的视频，使其发现分子间的空隙会被填充，从而助推学生理解这一难点。

四、精心设计演示实验，注意指导学生观察

在中学物理教学过程中，演示实验从仪器拿出一直到演示的整个过程，都会带给学生多个方面的刺激，不过刺激有本质与非本质之分，也有主次之分，要求学生观察的现象并非都是大开大合，有的不够明显，有的甚至稍纵即逝，因此影响了学生对理论知识的学习与理解。对此，中学物理教师在教学中应该精心设计演示实验，适当地改进或重组物理实验，营造良好的课堂环境，为学生提供更多观察与动手操作的机会，从而让他们更好地掌握物理原理、定理和概念等。

例如，在“科学探究杠杆的平衡条件”教学中，教师先展示剪刀、起盖器等实物，引领学生结合教材中出示的各种工具，讨论这些工具有什么共同特征。然后演示杠杆：切纸的铡刀和指甲剪，启发他们了解杠杆的特征，顺势介绍支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等定义。接着，教师设疑：当杠杆平衡时，力与力臂之间到底有什么关系？鼓励学生大胆猜测与探究，最后拿出杠杆与钩码，演示杠杆平衡的实验，提出问题：如果大、小物重分别为F1和F2，距中间的距离分别为L1和L2，F1、F2、L1、L2四者之间存在着什么关系？使其在小组内积极讨论和猜测，让他们利用所给器材，尝试自行设计实验方案。随后，教师指导学生演示实验，锻炼学生科学探究的能力。

五、结语

在中学物理教学活动中，教师需充分认识到演示实验的重要性与价值，以提升个人实验素养为基础灵活施展教学艺术，将物理知识由抽象变得具体、枯燥变得生动；将研究的物理现象直观清晰地呈现在学生面前，让他们认真观察和思考，从而达到“事半功倍”的教学效果。