提高初中物理课堂演示实验有效性的四点建议

李庆刚

【摘要】物理是一门以实验为基础的学科，学生在初中阶段第一次正式接触物理这门学科，演示实验在课堂中的重要性不言而喻.本文从目的性、情景化、冲击力、冲突点等四个方面，对提高课堂演示实验的有效性，提出一些想法，从而提升学生对事物的观察能力，提高学生对物理这门学科的兴趣.

【关键词】初中物理；课堂教学；演示实验

在十年前或者更早，当教师拿着托盘天平进入教室时，学生都会瞪大眼睛看着这个陌生的东西，安静地等待着教师介绍这是什么，是用来做什么的，如何去使用.强烈的好奇心，驱使着学生认真听讲.而随着社会的高速发展、科技的飞速进步，学生接触的新事物越来越多、越来越容易.现在，当教师拿着各种各样的器材进入教室时，已经很难对学生再有那么大的吸引力.这样势必会造成实验效果的降低，且降低学生课堂的听课效率，同时也可能降低学生学习物理这门学科的兴趣.所以如何利用好课堂演示实验，提高实验的有效性，提高课堂的效率，具有重要的意义.

1 “有的放矢”明确演示实验的目的性

1.1 实验器材的选择要合理

在进行实验的时候，教师一般都会考虑如何让实验变得容易操作，从而降低实验失败的可能性，如何让实验的现象更明显，如何让实验更能吸引学生的注意力，于是越来越多的新器材走进物理课堂.诚然，这些新器材使用的确对实验的效果会有很大的帮助，但过于先进、复杂的器材在达到良好实验效果的同时，会将学生的注意力集中到器材本身，而不是实验的现象.对于这个的问题，借用物理教育家朱正元的话“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”这个方式更加合适.在条件允许的情况下，就用身边的物体，学生熟悉的器材来进行实验，不用过分的求“新”、追“亮”.让学生的注意集中在实验的过程和现象上，而不是集中在器材上.同时教师需要注意，现在课堂的硬件设施都比较好，所以有些时候，教师为了方便，会用PPT、视频、动画等电子设备来替代实际的实验操作.诚然，在有些知识点上，新技术的使用，对于知识的剖析和了解有着很大的帮助，例如在电学的学习中，可以通过多媒体来演示一些可拖动的电学模块，这样的演示实验，准备起来简单；没有实际电路连接可能出现的问题，效果非常好；所用的器材都可以理想化，实验的数据非常准确；而且操作比实际容易得多，节约时间.但唯一的问题就是让学生觉得“太假”，感觉所用的东西都是预设好的，没有实际的器材，让人缺少真实的感觉.所以对于这样的情况，教师应多花点时间，去准备实际的器材，和学生一起去面对实际可能出现的问题，一起分析问题，解决问题，让实验更贴近生活.

1.2 实验的重点要突出

一般在进行学生实验时，包含了“提出问题”“猜想和假设”“设计实验”等七个主要步骤，但对于课堂的演示实验，很多时候直接通过教师的操作来演示实验的过程和现象.那么在这些过程和现象中哪些是重要的，必须学生注意观察；哪些步骤是可以由学生自己来动手；哪些步骤可以简化等，在教师备课时就必须明确.同时对于器材的选择也需要注意，过于“先进、花俏”的器材会让学生将注意力集中在器材本身，而忽略地实验的过程及现象.

1.3 实验要“实事求是”

物理实验的一个基本要求就是真实、客观.一方面，在物理课堂教学中，有时候教师为了加快教学进度，或者提高课堂容量，亦或者担心演示实验的效果不佳甚至失败，往往会用一些演示实验的图片、视频来取代真实的演示实验.相对于真实的演示实验，由于缺少器材、缺少教师或者学生的参与、没有真实效果的展现，所以这种通过观看实验的效果很一般，而且很难调动学生的学习兴趣.另一方面，有个别教师为了实验效果的显著，对演示实验“动手脚”.

例如 在演示“真空不能传声”这个实验时，由于器材的限制，无论怎样操作，都不可能完全听不到声音.所以个别教师在演示这个实验的时候，最后竟然将玻璃钟罩内的铃声关了，通过这种方式来显示“真空不能传声”，这完全是错误的.教师可以让学生思考“为什么还能听到铃声”，让学生尝试去解释这个现象，能很好地巩固刚学过的知识，并且让学生了解有些现象是实验无法直接获取的，要通过实验加推理获得，但万万不可用这种假实验来欺骗学生.

2 “联系生活”演示实验的情景化

物理来源于生活，教师要让学生从生活中寻找物理，让物理贴近生活，在生活中体现物理.打破课堂和生活的“界限”，让生活进入课堂，让知识融入生活，这样才能真正地学以致用.要达到这个效果，教师就要让生活进入课堂，在课堂中创设生活中的情景，从情景入手，以经验为基础，寻找规律，发现规律，并将规律应用于生活.

在初中阶段，将日常生活中的场景引入课堂还是非常容易的.无论是八年级的声现象、物态变化、光现象，还是九年级的简单机械和功、电学等都非常贴合生活实际，在生活中有各种各样的应用.在物理教材上存在很多现成的实例，《初中物理教学参考》上也补充了很多实验的例子.所以教师首先要熟读课本和教参，并且在这些实验的基础上思考如何拓展、如何创新等.

例如 在演示“气压对液体沸点的影响”这个演示实验中，教师在完成用冷水浇颠倒的烧瓶底部，看得水重新沸腾的现象以后，给学生留下一个问题：“如果我们水不是浇在烧瓶底部，而是用水浇在颠倒的烧瓶颈部时，会出现刚才的现象吗？”先给学生留下问题，让学生自己思考、讨论，在学生讨论完成的基础上，教师再来进行实验的演示，展示实验的结果，并揭示实验原理，不仅可以提高学生的积极性，更能提高学生对已学知识的应用，提高课堂的效率.

而对于微观世界的理解，例如在学习“从粒子到宇宙”这个章节的时候，教师依然可以从宏观的现象入手，然后通过“建模”的方式帮助学生建立微观粒子的模型，加强学生对微观世界的理解.例如在对“分子间存在空隙”这个知识点的演示时，教师可以在完成书本上酒精和水混合后体积减小的实验后，增加一个“黄豆和芝麻混合”的实验，用黄豆和芝麻分别模拟水分子和酒精分子，通过这种方式，学生“空隙”的理解更加的直观.又如在对“分子间的作用力”时，教师可以通过用一个铁圈在肥皂水中浸入，让铁圈上有一层肥皂薄膜，也可以吹几个肥皂泡，让学生更容易接受，然后在铁圈上系一根略长于铁圈直径的棉线，同样在肥皂水中浸入，这时如果铁圈上有一层肥皂薄膜，学生可以看到棉线是松弛的，但如果用手戳破棉线两边任意一边的肥皂膜，这个棉线立马就被拉紧了.这样的创新实验，将原来不易观察，不易理解的知識，通过转换的方式，具体形象地展现在学生面前，使知识通俗易懂，既增加了课堂的趣味性，又提高了课堂的效率.

3 “大开眼界”提高实验的冲击力

在物理课堂演示实验中，实验的效果直接关系到实验的有效性，关系到学生学习的兴趣和积极性.而有些课堂的演示实验，其效果并不明显，所以教师要尽可能地通过各种方式，将演示实验的效果“放大”，让学生感受到实验的“震撼”，从而提高实验的有效性.例如，在探究“声音是由物体振动”这个知识点的时候，教师需要通过“放大”的方法，将正在发声的音叉放入水中，或是用细线悬挂一个乒乓球让它接触正在发声的音叉.通过“转换法”把不容易观察到的振动放大.

例如在“大气压强”这一小节的授课中，教师用一个饮水机的饮水桶，或者10L以上的塑料瓶来代替书本上的易拉罐.预先在瓶的底部放入耐高温的材料，然后将一个沾有酒精的棉花点燃，放入瓶中，并迅速堵住瓶口.当瓶里的火焰熄灭后，学生听到“噼里啪啦”的声音，伴随着这个响声，大塑料瓶缓慢变瘪，产生明显的形变.相较于书本上易拉罐的实验，这个实验无论是从听觉上的，还是视觉上的效果都有明显的增强，提高实验的效果.

再例如，在静电现象这一小节中，如何将电荷之间的作用力展现给学生，也是一个比较困难的问题.对于这个演示实验，教师可以选择一个比较长的塑料管，并且通过一个支架放在讲台上，绕一个支点自由旋转.用毛皮摩擦另一根塑料管，然后让塑料管互相靠近，就可以看到支架上的塑料管转动起来.因为空心塑料管的质量小于实心的橡胶棒，而长度明显大于橡胶棒，所以对于作用力的效果表现得会更加明显.

4 “出其不意”创造思维的冲突点

物理来自生活，学生在学习物理的时候，是以自身的实际生活经验作为基础，所以教师在设计演示实验的时候要充分考虑到学生的生活经验.但如果一切按照学生的生活经验进行设计和实验，学生很容易觉得“无趣”，无法充分调动学生学习的积极性.如果教师在设计实验的时候，在学生生活经验的基础上进行“突破”，打破学生的习惯思维，形成思维的冲突，必然会提高学生学习的积极性，提高实验的有效性.

例如 在学习流速与压强的关系这个知识点时，教师可以预先设计这样演示实验：利用鱼池中的小水泵提供一个能放出水的水管，一个大水槽，一个乒乓球.教师预先提问，“如果用水管对着水槽中的乒乓球冲水，会有什么现象”.学生基于自身的生活经验回答，乒乓球被水冲出去.然后教师进行演示，当学生看到乒乓球不但没有被水流冲出去，反而水冲到哪里，乒乓球就跟到哪里时，会瞪大眼睛，发出惊呼.这样的演示实验，与学生的思维形成冲突，从而有效地激发学生学习的兴趣.

同时，在一些复习课上，教师也可以通过这种方式来将所学的知识进行重新建构.

例如 在“电功率”，这个知识点的复习上，教师可以直接将电能表（规格1200r/（KW·h）或更小）和电水壶带进教室，直接通过烧水这个生活中常见的情景来进行相关知识的整理.让学生设计实验，然后教师进行演示.通过实验收集到的数据计算出电水壶的电功率.然后教师还可以加入思维的冲突，在计算完电水壶的电功率之后，拿出一个大约3W的LED灯泡，让学生同样通过实验来计算灯泡的电功率.这个时候学生基本还是会选择刚才测量电水壶电功率的方法——看电能表转过若干圈所需的时间.但当学生我们用这个方法进行实验的时候，就会发现问题：电能表的表盘几乎不转.于是让学生开始反思实验设计，寻找问题的原因，将原来的想法打破，重新构建一种新的方式：不能测转过若干圈的时间，因为转一圈的时间太长了，所以应该测量电能表转一圈所需的时间.这种方式可以让学生更灵活运用所学的知识，打破固有的思维方式，在思维方式上得到创新和提升.

5 结语

在实际的教学过程中，演示实验作为新知识的引入放在课堂的一开始.“良好的开端是成功一半”，所以一个优秀的演示实验，无论是对于学生提升观察能力，还是提高学习这门课内容的兴趣都有着非常重要的意义.所以教师需要继续努力，研究如何继续提高物理课堂实验的效果，提升物理课堂的品质.

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