初中物理演示实验的实施策略

李瑞杰

（甘肃省甘谷县第五中学，甘肃甘谷 741200）

物理是一门注重实验教学的科目，演示实验在初中物理教学中占据重要地位。以往教师设计和实施物理演示实验时，应用的实验内容和形式较为单一，同时缺少足够的实验探究活动，削弱物理演示实验的实施质效。因此，教师必须明晰物理演示实验的实施作用，根据演示实验目标，从实验取材、实验内容、探究教学、结论生成等方面进行总体优化设计，激活学生物理实验探究思维，实现师生对演示实验的共同参与，从而切实提升物理演示实验实施水准，保证学生物理探究性学习效果。下面我们就对初中物理演示实验的实施展开策略进行刍议。

一、初中物理演示实验的实施作用

所谓物理演示实验，就是由教师进行实验操作，学生观察实验现象、探讨实验过程和结论，最终生成物理概念和物质变化规律的实验教学模式。物理演示实验的科学实施必须具有明确的目标和指向，强调教师精心取材、开发利用先进的信息资源，力争为学生呈现最真实的实验现象，同时还要配合多样化实验探究活动，使学生物理思维充分投入实验情境，进而提高学生对物理演示实验的参与度，确保学生吸纳完整的知识经验。经过初中物理学情分析和理论实践研究，笔者将初中物理演示实验的实施作用归纳整理为下列三点：

第一，实施物理演示实验有助于调动学生物理学习主动性。学生接触物理科目的时间尚短，物理兴趣和物理观念都有待提高，部分学生认为物理知识抽象难懂，探索物理世界的态度比较被动。实施物理演示实验最显著的功用，就是有助于调动学生物理学习主动性，物理演示实验以直观演示为核心手段，如教师使用生活中的常见材料向学生展示和传达物理现象，这样物理变化规律就不再是存在于纸面上的抽象概念文字，而是真实可见的实物场景，学生与物理课程的距离明显拉进，从而使学生从被动向主动转化，全身心投入物理学习和探索。

第二，实施物理演示实验能够提高学生科学思维和观察能力。物理实验教学重在观察，然而初中生科学思维尚未完善，在实验观察中抓不住重点，制约学生物理素养高效发展。实施物理演示实验在提高学生科学思维和观察能力方面作用突出，教师无论是开展实物材料演示实验还是信息多媒体演示实验，都可以引导学生进行实验观察。为了使学生观察更细致，教师可以针对性地放慢某个关键的实验演示步骤或操作手法，协助学生抓住物理演示实验观察的关键点，不错失重要的实验现象变化，从而提高学生科学思维和观察能力，推动学生树立严谨、缜密的物理学习态度。

第三，实施物理演示实验可以促进学生高效开展自主实验探究。教师实施物理演示实验有两个主要目的，其一是引导学生认识物理变化的实际现象，其二是培育学生的自主实验探究能力，优化设计物理演示实验可以同步攻克以上两个目标，促进学生高效开展自主实验探究。如教师在物理演示实验基础上，还可以引导学生协助操作、体验操作，或是在示范物理实验的操作步骤和方法后，再鼓励学生分小组自主开展实验活动，这些都能突出学生在物理演示实验中的主体地位，同时驱动学生自主实验探究技能跃升到更高水平，从而彰显初中物理演示实验卓越的实施价值。

二、初中物理演示实验的实施策略

（一）采用生活材料演示，引导学生近距离观察物理实验现象

在优化初中物理演示实验教学过程中，使实验现象真实可视、贴近学生认知经验是第一位的。初中阶段物理课程内容还不是十分艰深，反映的都是生活中最基本的物理变化规律，简单的生活材料就能满足物理演示实验需求。同时，生活材料也符合学生经验认知，在生活材料演示下，学生对物理知识的陌生感会得到化解，产生更强烈的实验探究意愿。因此，教师应该秉持因地制宜、就地取材原则，尽量采用生活材料设计物理演示实验，引导学生近距离观察物理实验现象，将物理现象从抽象转型为具象，从而构建学生物理观念及科学思维，相关教学策略如下：

第一，提前备齐生活材料，编制物理演示实验计划。这一步需要教师在备课阶段完成，教师在选择和准备生活化实验材料时，要根据物理课程和演示实验需要，选择生活中最常见、最易得的材料，如在有关声现象的物理课程中，生活中所有能发出声音的材料都可以作为实验演示工具。若是关于声音传播的物理演示实验，教师还可以预备生活中的废旧材料，把材料备齐、装在纸箱中多次利用，有利于向学生渗透绿色环保理念。在编制物理演示实验计划时，教师要根据准备好的生活材料设计，比如在实验计划大纲中列出导语、实验推进步骤、实验问题等等，同时还要预判学生观察实验时可能会提出的问题，在计划大纲内提前拟出2-3 种应答和讲解方案，确保演示实验有效推进，这样物理演示实验的生活材料选择以及计划编制工作就能顺利完成［1］。

第二，课堂上实施实验演示，引导学生近距离观察。在利用生活材料开展物理实验课堂演示时，教师可以组织学生汇聚到演示台周围，让学生近距离观察实验手法和现象。如在某物理演示实验课上，教师先用谈话方式引出生活中的物理情景，和学生交流几分钟后，教师拿出预先准备好的生活材料并发问：“同学们，这些材料大家熟悉吗？谁能说出它们的名称？”学生争先恐后地回答，课堂氛围活跃起来，紧接着教师揭示演示实验主题：“今天我们就要利用这些生活材料，在课堂上重现刚才谈论的物理现象，请大家聚拢到演示台周围，看看实验中蕴藏哪些奇趣和奥秘！”教师演示实验时，手上的操作速度应尽量放慢，在产生实验现象之前提前预警：“同学们看仔细了，奇妙的情景马上要出现了！”这样，学生思维和感官就会高度集中在演示实验上，从而完整感知实验现象，为后续物理实验原理的生成奠定基础［2］。

（二）结合信息技术演示，创设生动形象的物理实验智慧情境

以往教师实施初中物理演示实验时面临一些难点，部分物理实验材料获取困难，或是现有实验室条件无法达到理想的现象和效果，教师可能会省去此类演示实验课程，让学生通过物理资料阅读了解实验，教学质量大打折扣。随着智慧科技的发展，信息技术演示实验应运而生，结合信息技术演示，物理演示实验现实条件不满足的问题迎刃而解。教师应该大力开采信息技术资源，创设生动形象的物理实验智慧情境，使学生从中吸纳完整的物理知识和实验经验。具体教学策略如下：

第一，采用虚拟仿真实验软件演示。虚拟仿真实验软件是辅助物理演示实验顺利开展的重要工具，教师在实际应用时，必须先甄别演示实验类型，在真实实验条件不满足的前提下再引入虚拟仿真实验软件。如在关于内能的物理课程中，真实验是很难呈现微观能量变化的，此时教师可以登录虚拟仿真实验软件平台，在平台输入物理实验课题，软件会弹出完整的实验器材和步骤，接下来教师点击继续按钮，正式开展虚拟仿真的物理实验演示，每演示一个实验步骤，教师都应该停下来向学生提问：“这步实验操作的现象是什么？你从中得出哪些原理？”同时，教师可以组织学生合作讨论，待学生正确阐释实验现象和原理后，再进行下一步演示操作，从而在虚拟仿真实验情境中攻克物理教学目标［3］。

第二，采用模拟实验动画课件演示。模拟实验演示动画区别于虚拟仿真实验软件，演示动画属于独立的、成型的短片课件形式，同样适用于真实物理演示实验条件不足的情况。如在关于物质密度的物理演示实验教学中，真实验无法具象展示质量和密度的关系，教师可以在云教育数据库中，搜集下载成型的模拟实验动画课件播放给学生，学生一边观看动画演示实验过程，教师一边提问：“同学们，大家在3D 透视形式的演示实验中发现了什么？”学生交流后反馈：“观察到固体/液体的质量和密度。”教师认同学生回答后，就可以引导学生根据模拟实验动画的演示内容，合作讨论总结密度的概念和公式，然后再鼓励学生列举密度知识在生活中的实际应用例子，这样模拟动画演示实验就有效对接生活实际，物理演示实验实施质量切实增强［4］。

（三）鼓励学生参与实验，锻炼学生合作自主操作实验的技能

学生是物理演示实验中的主体角色，教师方面的演示教学起到抛砖引玉的作用，其意图是吸引学生参与物理实验探究。因此，教师应该给学生创造演示实验参与机会，锻炼学生合作、自主操作实验的技能，打造师生协作参与的生态化物理演示实验课堂。相关教学策略如下：

第一，教师演示实验时组织学生上台协助。锻炼学生自主操作物理实验技能的前提，是提高学生在演示实验中的参与度，教师应该在实验演示过程中积极组织学生上台协助，使学生获得体验感和被需要感。如在有关物态变化的物理演示实验教学中，实验器材和步骤都比较多，教师一个人无法兼顾演示操作和讲解，那么在正式演示前，教师可以在多媒体投屏上出示实验步骤和操作技法视频，让学生熟悉几分钟后将学生划分为若干小组，并分配给各组相应的演示实验协助步骤，演示实验进行到哪一步，对应小组成员立即上台充当教师的演示助手，根据实验操作视频的指示，准确、有序地给教师递器材，或是负责加温、测量、读数据、描述现象等演示工作，这样学生在物理演示实验中的参与感和成就感大幅增强，团队协作、自主操作实验的技能也获得高效发展［5］。

第二，教师演示实验后鼓励学生亲手尝试实验操作。除演示实验过程中的协作参与外，教师策划物理演示实验探究时还需要在演示结束后鼓励学生亲手尝试实验操作。如教师演示物理实验完毕后，可以提出问题：刚才同学们观看老师演示实验都很仔细，谁能复述实验流程，说出实验操作的注意事项？学生交流后举手复述，其他学生作出补充。随后，教师将实验台让出，并发布体验操作任务：同学们对实验流程和操作注意事项把握很透彻，老师发现很多同学都跃跃欲试了，下面老师就将实验台交给大家，请大家轮组上台操作物理演示实验。学生合作、自主亲手操作物理实验期间，教师需要从旁督导，如提醒学生在操作中控制好温度和时间，及时指正学生不规范的操作手法，读实验数据要精确，用完器材要擦拭干净摆放回原位，若实验操作使用酒精灯加热或是燃烧蜡烛等，教师必须督导学生使用正确操作技术将其熄灭，检查酒精灯瓶口拧紧后再存放，这样学生就通过实践操作积累了丰富的物理演示实验经验，同时树立严谨、认真的物理实验研究态度。

（四）重视过程结果分析，以演示实验促进学生构建物理认知

教师实施物理演示实验的根本目的是以实验演示为媒介，向学生渗透物理课程知识要点，健全学生物理知识链条，发展学生科学的思维和正确的物理观念。因此，物理演示实验不应是走马观花式的，教师必须重视过程和结果分析，以演示实验促进学生构建物理认知，使学生深化演示实验现象背后的物理本质。首先，无论是采用真实验演示还是信息技术实验演示，演示之前教师都需要让学生提出实验猜想，如物理演示实验可能会产生怎样的现象变化，物质关系之间存在哪些关联等等。其次，在组织学生分析物理演示实验过程和结果时，教师要指导学生观察实验各步骤现象、记录在物理学习笔记上，然后让学生按照笔记上的内容分组探讨，主要思考和分析实验过程步骤对最终的实验结果产生哪些影响，最后的实验现象说明什么。在这一步，教师可以启发学生一边分析总结实验结论、一边对照教材中的物理概念或公式，判断演示实验开展之前设置的猜想是否成立，若猜想和结论存在出入，教师可以追加分析问题：“有同学提出的实验猜想和结论不同，大家能帮他们分析一下原因吗？”学生互动交流反思原因后，教师再发动学生把实验笔记、结论分析、论证结果和反思交流内容整理成演示实验报告，这样学生物理认知就得到有效构建，物理演示实验教学水准进一步提高。

三、结语

综上所述，教师必须优化设计物理演示实验教学方案，加强采用生活材料演示、结合信息技术演示，引导学生近距离观察物理实验现象，创设生动形象的物理实验智慧情境，同时策划演示实验探究活动，重视实验过程和结果分析，锻炼学生合作自主操作实验的技能，从而借助物理演示实验促进学生构建物理认知，落实物理演示实验创新目标。