演示實驗在物理教學(xué)中的重要性

徐曉娜

摘要：演示實驗對提高教學(xué)效率、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，建立正確的學(xué)習(xí)方法等有一定的指導(dǎo)作用。本文闡述了演示實驗在物理教學(xué)中的重要性，并說明了演示實驗中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；演示實驗；注意點(diǎn)

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）07-0100

在物理教學(xué)中準(zhǔn)確、恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用演示實驗為學(xué)生學(xué)好物理創(chuàng)設(shè)情境，起到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，加深對物理知識的理解，強(qiáng)化記憶，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題、解決問題能力及良好的科學(xué)作風(fēng)等方面的作用，收到了良好的教學(xué)效果。實驗的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計、演示過程等對學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)方法有重要意義。要使演示實驗真正達(dá)到演示目的，必須做到以下幾點(diǎn)：

一、目的明確，少而精，寧缺勿濫

在物理教學(xué)中，演示實驗是新課導(dǎo)入的重要方法之一。實驗具有生動、直觀、新奇的特點(diǎn)，容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣。如能充分發(fā)揮實驗的趣味性、奇異性和多變性，就能創(chuàng)造出生動的情景，使學(xué)生思維活躍。演示實驗是用來配合教學(xué)的，應(yīng)根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容和要求，合理地進(jìn)行實驗，以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。

例如，在講“摩擦力”這一節(jié)時，我們可以用引導(dǎo)提示法指出要實驗的問題和目的。如摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢？為了研究這個問題，我們調(diào)整吊盤上重物的重量，使木塊在桌面上作勻速直線運(yùn)動，這時繩子對木塊的拉力就等于木塊與桌面間的滑動摩檫力。然后，在木塊上加一個重物，增大木塊與桌面間的壓力。這時發(fā)現(xiàn)，必須增加吊盤上的重物，使拉力增大，木塊才能做勻速運(yùn)動?？梢姡龃竽緣K與桌面之間的壓力，木塊與桌面之間的滑動摩檫力也增大。學(xué)生就很自然地得出“兩個物體間的滑動摩檫力f的大小跟這兩個物體之間的壓力N大小成正比”的結(jié)論，即f=μN(yùn)，然后進(jìn)一步得出動摩擦因素與兩接觸物體的材料和它們接觸面的粗糙程度有關(guān)。整個實驗?zāi)康男悦鞔_，環(huán)環(huán)緊扣，步步深入，學(xué)生必定會有很強(qiáng)的感性認(rèn)識，從而輕松地掌握這節(jié)內(nèi)容。

二、明顯直觀，忌模糊不清

在物理教學(xué)過程中，要充分發(fā)揮教材中演示實驗的作用，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識明確實驗的目的、設(shè)計意圖、實驗原理，在明確的前提下積極鼓勵學(xué)生獨(dú)立操作實驗。讓學(xué)生在操作中學(xué)會正確使用儀器和掌握操作觀測、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、歸納結(jié)論、寫出報告等實驗技能。同時，啟發(fā)學(xué)生在獨(dú)立操作過程中理解、掌握、運(yùn)用物理基本概念和規(guī)律，讓學(xué)生在實驗中培養(yǎng)思維能力，并通過實驗向?qū)W生滲透實驗設(shè)計思想和實驗基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的實驗思維能力。教師要選用一些典型的實驗，在同一實驗和有限儀器的條件下，通過多種方案的設(shè)計、討論和辨析等思維活動，培養(yǎng)學(xué)生思維的流暢性。

首先，物理過程的變化要顯著。為了使現(xiàn)象明顯，儀器的尺寸要比較大，尤其是觀察部分的尺寸要大、刻度線條要粗，要使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的同學(xué)也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低，但可以用感受效果來彌補(bǔ)。必要時可以借助投影、機(jī)械放大、光杠桿、放大電路等手段增強(qiáng)現(xiàn)象的明顯性，提高觀察效果。另外，儀器擺放的位置，被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會影響觀察的效果。

其次，儀器簡單，過程明了。演示之所以要直觀，就是為了能從實驗中直接觀察到物理過程，認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì)，而不需要過多地拐彎抹角，受其他無關(guān)因素的干擾。特別是一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中，沒有必要選擇精密復(fù)雜的實驗裝置。例如，我們用橢圓墨水瓶演示微小形變現(xiàn)象，效果就比用復(fù)雜的光桿系統(tǒng)裝置要好。又如，用旋轉(zhuǎn)電樞（或磁鐵）的方法演示電動機(jī)的原理就比搬一個真的電動機(jī)來做實驗更能突出物理原理。

三、安全可靠，忌弄虛作假

課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的，如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯，不僅會殆誤時間，而且會引起對所得結(jié)論的懷疑。因此，教師在課堂上的演示實驗必須確保成功。成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實驗原理，它是設(shè)計和改進(jìn)實驗的依據(jù)。例如，靜電實驗我們一般認(rèn)為比較難做，其實關(guān)鍵在于靜電電壓高而電量少。因其電壓高，通常所說的絕緣體在高壓下變成了導(dǎo)電體；因其電量少，電荷容易漏。從原理上進(jìn)行分析，我們就可以找到改進(jìn)靜電演示實驗的關(guān)鍵——解決絕緣問題。只要對儀器進(jìn)行簡單的改進(jìn)就行了。

其次，要注意環(huán)境條件。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系。例如，空氣的濕度對靜電實驗很有影響，某些電學(xué)實驗跟電源電壓的穩(wěn)定性有關(guān)。因此，教師在課前要選擇好所需的儀器和材料，仔細(xì)地進(jìn)行檢查，熟悉儀器的使用性能，了解實驗的精確程度，估計實驗時間，觀察教室里即將演示的環(huán)境等。

四、演示實驗中教師應(yīng)注意的問題

為了充分發(fā)揮演示實驗在引入新課、形成物理概念和建立物理規(guī)律以及深化、鞏固、運(yùn)用物理概念和規(guī)律過程中的作用，教師應(yīng)注意兩點(diǎn)：第一，要指導(dǎo)學(xué)生觀察。演示實驗從出示儀器到進(jìn)行表演的全過程，都將給學(xué)生以多方面的刺激。但刺激有主次之分，有本質(zhì)和非本質(zhì)之別，教師要求學(xué)生觀察的現(xiàn)象不一定都是很明顯的，而且有的現(xiàn)象還稍縱即逝，以致在演示中出現(xiàn)的某些重要事實或現(xiàn)象，學(xué)生往往視而不見。這就需要教師指導(dǎo)學(xué)生善于觀察——進(jìn)行全面觀察、對比觀察、跟蹤觀察等，把握好時機(jī)。第二，實驗要與思維相結(jié)合。有些物理概念（如大氣壓）的建立所必需的感性認(rèn)識通過直觀教學(xué)即可提供，但有些物理規(guī)律（如左手定則）的建立，即確定事物或現(xiàn)象之間的因果聯(lián)系，需要實驗與思維相結(jié)合。一般可以采取這樣幾步：第一步，提出問題，通過實驗建立初步表象；第二步，再做實驗，并由實驗進(jìn)一步提出問題，進(jìn)行探索，找出規(guī)律；第三步，應(yīng)用規(guī)律對現(xiàn)象做出判斷或預(yù)測，并用實驗來驗證。這一過程體現(xiàn)了“實踐——理論——實踐”的認(rèn)識過程。

演示實驗在物理教學(xué)中有不可替代的作用。教師只有明確了演示實驗的重要性，掌握了正確的方法，才能使學(xué)生的觀察和思維活動緊密結(jié)合起來，用觀察促進(jìn)思維活動的展開，又用思維指導(dǎo)觀察活動的進(jìn)行，逐步掌握物理概念和規(guī)律，發(fā)展觀察和思維能力，使我們的物理教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。endprint