淺議提高物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法

應(yīng)長娘

摘 要： 課堂演示實(shí)驗(yàn)是課堂靈魂，演示不僅為學(xué)生提供形象的直觀材料，而且是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的源泉。教師該如何做好課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？文章就此展開闡述。

關(guān)鍵詞： 課堂演示實(shí)驗(yàn) 教學(xué)目標(biāo) 可見度 教學(xué)效果

國際學(xué)習(xí)科學(xué)研究領(lǐng)域有句名言：聽來的忘得快，看到的記得住，動(dòng)手做更能學(xué)得好。新課程標(biāo)準(zhǔn)也提出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式。演示實(shí)驗(yàn)是物理課堂教學(xué)的靈魂，演示不僅為學(xué)生提供形象的直觀材料，而且是學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的源泉，它能有效吸引學(xué)生感官和思維參與。物理教學(xué)中的一些概念、規(guī)律、原理的引入都是從演示實(shí)驗(yàn)展開，并最終通過實(shí)驗(yàn)加以論證。

目前許多課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)在升學(xué)壓力下偏離了它應(yīng)有的方向，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能被大大削弱。普遍存在的問題是：一是以“講”代“做”。教師在黑板上講實(shí)驗(yàn)，使原本直觀、具體、生動(dòng)的物理現(xiàn)象變成抽象空洞、枯燥無味的東西。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣自然蕩然無存。二是唱“獨(dú)角戲”，老師在臺(tái)上演，學(xué)生在臺(tái)下充當(dāng)“觀眾”，這使得他們在一定程度上處于被動(dòng)狀態(tài)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情方面尚有不足。三是可見度差，一些實(shí)驗(yàn)由于器材的限制，造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，或變化迅速，致使實(shí)驗(yàn)可見度差，學(xué)生觀察不清楚，影響教學(xué)效果。

那么物理教師該如何開展演示實(shí)驗(yàn)?zāi)?？筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐談?wù)勛约旱淖龇ê腕w會(huì)。

一、圍繞教學(xué)目的科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)須緊繞教學(xué)目標(biāo)。對一些重要的、抽象難理解的基本概念和規(guī)律，可以依托演示實(shí)驗(yàn)所提供的真實(shí)、形象、生動(dòng)有趣的現(xiàn)象，給學(xué)生以最直接的感觀刺激，從而使重點(diǎn)、難點(diǎn)知識形象化，使學(xué)生由淺入深、由表及里地理解和把握事物的本質(zhì)特征。如果需用實(shí)驗(yàn)達(dá)到創(chuàng)設(shè)情景和引入新課的目的，則選擇的實(shí)驗(yàn)最好能達(dá)到“一石激起千層浪”的效果；如要打破學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)力求做到學(xué)生“簡直不敢相信自己的眼睛”，讓學(xué)生終生難忘；如要強(qiáng)化新建認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)應(yīng)來自學(xué)生身邊，源于生活，喚醒學(xué)生再認(rèn)識，最好還能為學(xué)生應(yīng)用知識解釋現(xiàn)象、分析問題提供示例和橋梁。如在引入“空氣的力量”的課題時(shí)，我設(shè)計(jì)了“覆水杯”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在詫異驚呼的同時(shí)，一定很想知道輕飄飄的一片紙是如何托住水的。我趁勢引導(dǎo)：紙片的下方有什么？只有空氣。學(xué)生還是半信半疑：空氣真有這個(gè)力量嗎？這時(shí)我播放歷史上著名的“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”視頻，然后用兩個(gè)皮碗再演示模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，讓兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)試試撥開它。由此引入“空氣的力量”教學(xué)。

再如在進(jìn)行浮力產(chǎn)生的原因教學(xué)時(shí)，我設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單直觀的實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)大可樂瓶的下底剪去，去掉瓶蓋，兩端都開口。將瓶倒轉(zhuǎn)過來使瓶口朝下，然后放進(jìn)一個(gè)乒乓球，向瓶中邊添水邊問：“球?qū)⒃趺礃?？”學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)球并沒有浮起來，而是被水牢牢地壓在瓶口上（如圖1中甲所示）。教師進(jìn)一步提出問題：什么原因造成？學(xué)生爭論一番無果后我繼續(xù)演示：用手將瓶口一擋（如圖1中乙所示），乒乓球立刻浮到水面上（如圖1中丙所示）。這時(shí)學(xué)生恍然大悟，第一次球下方?jīng)]水，而第二次球的下表面受到水的壓強(qiáng)，而且比上表面受到的大。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生很容易理解浮力產(chǎn)生的原因。

二、巧用多媒體增加演示可見度

演示實(shí)驗(yàn)最好是簡單易操作的，更重要的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯、直觀，可見度大，每個(gè)學(xué)生都能看到。在演示教學(xué)時(shí)教師可選擇性地結(jié)合多媒體技術(shù)和投影或教學(xué)模型，以強(qiáng)化演示效果?，F(xiàn)在國家對教育的投入大大增加，很多學(xué)校的教室都配備了多媒體教學(xué)設(shè)備，教師要充分利用這些資源為教學(xué)服務(wù)。

多媒體設(shè)備中的投影功能就能用于教學(xué)實(shí)物演示。例如探究磁體周圍的磁場，由于磁場演示板是一個(gè)比手掌稍大的水平塑料面板，在它的上方或下方放一塊磁鐵演示磁場。在講臺(tái)上演示時(shí)絕大部分學(xué)生看不見。若教師借助多媒體的投影功能，將演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場投影，使原本只能近距離俯視才能看清的現(xiàn)象投影放大到大屏幕上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，大大增加了可見度，效果非常好。又如進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流、電壓表的示數(shù)也可以進(jìn)行同步投影。利用投影放大實(shí)物演示現(xiàn)象，不僅操作簡單，具有實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)性，而且是實(shí)際演示的同步播放，可信度大。當(dāng)然這種投影實(shí)驗(yàn)也有局限性。由于投影鏡頭在正上方，需要呈現(xiàn)的內(nèi)容如果不在實(shí)物的上表面則會(huì)被遮住而不能呈現(xiàn)，只適合平面投影。

另一種增加可見度方法是利用多媒體技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)。在新課程教學(xué)改革實(shí)踐過程中，通過多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)對物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的優(yōu)化，能較好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。通過多媒體技術(shù)可以化靜為動(dòng)、化抽象為形象、化微觀為宏觀、變不可操作過程為可操作過程；把一些不易觀察到的過程和現(xiàn)象通過多媒體進(jìn)行放大、減緩或加快處理。例如演示電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電荷的移動(dòng)，光學(xué)實(shí)驗(yàn)中光線的路徑等。

三、改進(jìn)創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)

為增加演示效果，增大演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的可見度，在教學(xué)實(shí)踐中我對改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些嘗試。

例如探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，壓力小桌對海綿（或細(xì)沙）產(chǎn)生的形變變化不夠明顯，利用插花泥代替海綿（或細(xì)沙）做本實(shí)驗(yàn)效果很好。做法是：1.把同一硬幣（或棋子）放在花泥上（控制面積相同），前后用不同的力壓硬幣，觀察硬幣嵌入花泥的深度，讓學(xué)生分析總結(jié)出壓力產(chǎn)生的效果與壓力大小的關(guān)系。2.再將一元和一角硬幣分別放在花泥兩側(cè)（如右圖所示）拇指和食指用相同的力將兩硬幣向中間擠捏（控制壓力大小相同），觀察兩硬幣嵌入花泥的深度，讓學(xué)生分析總結(jié)出壓力產(chǎn)生的效果與受力面積的關(guān)系。

再如：在光的反射和折射的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我利用學(xué)生常見的紅外線“聚光燈”和蚊香及小水泵，制成光的反射、折射小型云霧室（如圖所示），由于使用了云霧室使光線的傳播效果十分清晰，因此入射角、反射角、折射角都能用量角器量出，類似這種教學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅能提高實(shí)驗(yàn)演示效果，還能創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，在教學(xué)中輔助教師突破教學(xué)難點(diǎn)。

四、變教師演示為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)不一定都要教師演示，學(xué)生能完成的可以讓學(xué)生上臺(tái)演示，變教師演示為在教師指導(dǎo)下學(xué)生上臺(tái)操作，即使學(xué)生由“觀眾”變成“演員”。從取得的效果看，比教師唱獨(dú)角戲所產(chǎn)生的效果好得多。特別是一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果與學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)（猜想）相悖且簡單易操作的實(shí)驗(yàn)，如果讓學(xué)生上臺(tái)演示或參與，教師做導(dǎo)演，學(xué)生從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，不僅激發(fā)學(xué)生求知欲望，提高學(xué)習(xí)積極性，而且使學(xué)生的動(dòng)手能力得到加強(qiáng)，提高演示實(shí)驗(yàn)的可信度，演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否真實(shí)，直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

如：探究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)，出示一個(gè)漏斗與乒乓球，漏斗喇叭口朝下、頸朝上，喇叭口內(nèi)塞一乒乓球（如圖2），教師問：“通過漏斗頸向下方的乒乓球吹氣，球會(huì)怎么樣？”讓學(xué)生猜想后請一個(gè)學(xué)生上臺(tái)演示（教師在旁指導(dǎo)），實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全出乎他們的意料。學(xué)生在驚奇的同時(shí)，肯定迫切想知道其中原因。

演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)組織學(xué)生參與其中，即便是教師師演示也不應(yīng)把學(xué)生只當(dāng)做觀眾。演示不僅要引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)準(zhǔn)確的觀察，而且要結(jié)合不同教學(xué)環(huán)節(jié)提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生評價(jià)分析所觀察的內(nèi)容，還可以讓學(xué)生上臺(tái)協(xié)助教師操作共同完成，以此克服學(xué)生被動(dòng)的觀眾心理，使他們的思維處于積極興奮狀態(tài)。

總之，物理教師在平時(shí)教學(xué)中要本著新課標(biāo)理念，積極創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，科學(xué)設(shè)計(jì)課堂演示實(shí)驗(yàn)，多方式地進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生多感官參與學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的教學(xué)功能，使學(xué)生能力得到可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn).