利用演示实验有效突破高中物理教学重难点

摘 要：物理课程是在观察以及实验的基础上发展开来的，因此这就要求高中物理教师在开展物理教学时能够充分把握演示实验教学这一教学模式，进而有效提升学生对于物理定律以及物理原理的理解和记忆.本文通过“演示实验的运用意义”以及“演示实验的运用策略”两个角度展开讨论，希望能够有所帮助.

关键词：演示实验;高中物理;重难点突破

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）06-0057-02

收稿日期：2020-11-25

作者简介：张玉浩（1991.3-），男，硕士，中学一级教师，从事中学物理教学研究.

物理是一门对于实验有着较大的依赖性的课程内容，在物理中许多物理原理以及物理定律的出现和发展都离不开反复的实验，由此，物理实验在物理教学中的重要性可见一斑.在开展高中阶段的物理教学的过程中，教师需要充分把握物理实验这一教学方式，并通过演示实验来促进学生理解物理知识内容，进而使得学生能够构建更加完善的知识网络.同时，教师通过进行演示实验，也能够帮助学生更好的理解实验内容和实验步骤，进而使得物理知识内容更加形象和具体，降低了物理知识的学习难度.

一、演示实验在高中物理教学中的运用意义

物理知识是在实验的基础上进行发展的，因此在开展高中物理教学时，教师须要充分把握实验的重要性，并积极利用演示实验开展教学.同时，在国家新课改下，演示实验的内容又有所增加，这也充分体现了演示实验的重要性.首先，通过进行演示实验，能够引导学生另辟蹊径，从不同的角度和层面来看待问题，进而有效提升学生的物理思维水平和分析能力.在物理实验之中存在着大量具有创新性、探究性的物理实验方式，这些内容能够在潜移默化之中对学生产生影响，进而使得学生的物理思维水平得到提升和发展.其次，通过进行演示实验能够促使学生形成良好的科学素质.在实验之中除了能够使得高中生获得一定的物理知识之外，还能够促使学生养成良好的实验素养，以认真、谨慎、科学的态度对待事物，进而形成科学、优秀的观念和行为方式，增加高中生对于物理的学习兴趣，促使高中生养成高尚的思想情操.

二、演示实验在高中物理教学中的运用策略

1.模拟实验情境，提升学生课堂积极性

在演示实验之中，要求学生能够在观看演示实验后不仅能够掌握一定的物理知识内容，还能够具备一定的实际动手能力和操作能力.因此，这就对学生的课堂注意力集中程度提出了较高的要求.想要真正发挥高中物理演示实验教学的教学效果，教师就必须要充分调动学生的课堂积极性和主动性，促使学生能够融入到课堂学习之中，在课堂上充分集中注意力，做到全神贯注.而相较于其他的课程来说，物理课程在实验演示上有着一定的优势.基于此，高中物理教师在开展演示实验时，就可以通过构造情境，充分利用物理实验的特性来充分发挥演示实验的课堂作用，进而提升课堂教学质量.

例如，在学习“楞次定律”这一内容时，教师可以先为学生展示一个自制的条形磁铁，而后将条形磁铁固定在黑板上，将条形磁铁的磁感线以及方向进行模拟，而后为学生演示将条形磁铁向下插入后闭合回路中磁通量的大小，再将条形磁铁向上拔出，引导学生再次观察闭合回路中磁通量的大小，让学生将条形磁铁向上拔出或向下插入后的闭合回路的磁通量的变化情况进行对比，适当地结合电磁感应的知识内容进行理解：只要穿过闭合回路的磁通量发生一定的变化，那么在闭合回路之中就存在感应电流.接着再引导学生思考“在闭合回路中若存在感应电流，那么其方向该如何辨别？”以此来导入课程内容“楞次定律”.而为了能够充分激发学生的课堂学习兴趣和实验参与度，教师可以通过一个平板小车以及两个小黑盒来进行趣味演示实验，在两个小黑盒中分别装有铝环和磁铁，教师可以利用强力磁铁来靠近两个黑盒，发现两个黑盒会出现不同的运动情况，再让学生通过黑盒的运动现象来猜测两个黑盒中分别装了什么.学生对此进行分析：磁铁与磁铁之间的作用关系为“同性相斥，异性相吸”，而铝环则能够产生一定的感应电流，而在感应电流中会激发出一定的磁场，该磁场与磁铁的磁场会发生相互作用.在这里又引出了一个新的问题，即“感应电流的磁场与原磁场之间存在何种关系，遵循什么定律？如何判断铝环中感应电流的方向？”进而再导入另一个实验内容.如此，教师通过为学生模拟实验情境，引导学生观察闭合回路磁通量的變化情况，以此来导入课程内容楞次定律，而后再通过趣味性的演示实验来促使学生观察实验现象，并根据实验现象进行分析，进而充分提升学生的学习积极性和学习兴趣.2.创设思维台阶，提升学生思维创新性

物理课程实验内容对于学生的思维水平有着较高的要求，并且演示实验更甚.在教学过程中，高中物理教师开展实验教学的目标就是在于培养学生的动手能力和知识实践能力，进而有效提升学生的实际操作水平，引导学生学以致用.而物理实验也是在普通的物理实验教学的基础上开展的.由于某些实验现象很难为学生进行直观认知，因此就需要教师能够创设一定的思维台阶，转化实验现象，进而提升学生的思维创新性，引导学生认知物理内容.

例如，以“自感现象”的教学为例，与其他物理知识内容不同，在高中物理的课程教学过程中，自感现象“看不见，摸不着”，具有较大的抽象性和复杂性.因此自感内容是高中物理教学过程中的难点.基于此，教师就可以通过演示实验为学生创设一定的思维台阶，引导学生对自感现象进行认识，切实感受到自感电流的存在，进而建立起相应的知识体系.在进行演示实验前，教师可以先提出一个问题：若一个线圈中电流发生变化，其产生的变化的磁场会在另一个线圈中激发出感应电动势，那么线圈自身会出现感应电动势吗？这里可以先给予学生一定的时间进行思考，再引导学生进行一个充满趣味性的实验——千人震实验.在实验中，教师先利用两节干电池、一个线圈、一个开关构成一个回路，而后在线圈的两端引出两根导线，在班级中选择15位学生手拉手，站在一起，旁边的两位学生分别用手握住裸露的导线的两端，而后将人体接入电路之中.在教师闭合开关后，学生未出现触电的感觉，而在实验结束后，教师迅速断开开关，学生则出现触电感觉，猛跳起来.在这里就会激发学生探究心理：为什么在开关断开后会出现触电感觉？教师引导学生进行探究：将开关闭合，人体两端电压小，因此学生未感受到电流.而在教师断开开关的瞬间，由于通过线圈的电流骤然减小，相应的穿过线圈的磁通量也突然减小，根据电磁感应定律就能够得出在线圈中会产生感应电动势，进而使人体产生触电感觉.而这种线圈本身电流发生变化，导致线圈自身产生感应电动势的现象即称为自感现象.

3.利用信息技术，提升实验呈现有效性

在高中物理的內容中，除了能够利用实验来直接进行教学的内容以外，还存在着部分内容很难在实验中进行呈现.因此，针对这一部分内容，教师就可以利用信息技术来进行教学，通过为学生播放演示实验的相关视频来促进学生进行知识理解.

例如，在物理课程中的“天体运动”实验就不能在实验室中进行模拟，同时，由于这一部分物理知识本身就较为神秘，且许多物理现象难以捉摸，就能够充分引起学生的学习兴趣，具有较大的趣味性，进而使得天体运动对于学生来说也具有一定的吸引力.而针对这一部分内容，教师就可以通过利用计算机进行模拟的方式来为学生呈现存在于天体与天体之间的各种运动规律，并为学生展示各类物理定律在天体之间的验证结果，进而促使学生能够对天体运动这一部分知识内容进行理解.同时在教学过程中，除了天体运动实验以外，还存在着匀速直线运动实验等实验内容都很难在现实中为学生进行展示和实验，这些实验的实验条件过于苛刻，因此教师就可以利用多媒体技术来对这些内容进行模拟，利用信息技术手段来进行解决.基于此，就要求高中物理教师能够增加信息技术的利用，并积极提升自身的信息技术水平，在教学过程中合理安排实验内容.针对难以在现实中进行实验过程呈现的知识点，合理安排视频演示或者信息技术模拟的教学内容，进而促使学生能够对这一知识板块有一个充分的理解.如此，在教学“天体运动”等不能进行直接实验的内容的过程中，教师如果能够利用信息技术来模拟实验或播放演示实验视频来进行教学，则能够有效地降低高中物理知识难度，促进学生进行知识理解和吸收，进而提升学生的认知水平发展.通过进行演示实验，高中生能够从中得到丰富的物理素材和感性认知，并在此基础上建立一定的物理思维模型，理解物理重难点内容.

总而言之，在高中物理教学中，利用演示实验开展教学，能够将物理现象，物理原理等利用实验的方式直观地呈现在学生面前，有助于学生进行知识理解.在教学中，教师可以通过模拟实验情境、创设思维台阶以及利用信息技术的方式来充分提升学生的课堂学习兴趣和实验的有效性，并积极提升学生的思维创新性，进而使得高中生能够将物理知识学以致用，而不是纸上谈兵，有效地推动了高中生的物理素质的发展.

参考文献：

[1]高丽燕.高中物理演示实验教学的现状调查和对策研究[D].杭州：杭州师范大学，2016.

[2]童奋彪.新课程理念下高中物理演示实验教学研究[J].新课程（下），2017（12）：20.

[3]冯楠，王林.运用演示实验突破高中物理教学难点的实践研究[J].中国现代教育装备，2016（02）：27-28.

[责任编辑：李 璟]