中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)淺談

郭大偉　黃莉萍

【摘要】物理演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段，是課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分。筆者針對多年的物理教學(xué)，總結(jié)了三種可以提高演示實(shí)驗(yàn)效果的手段，使學(xué)生更有邏輯地理解物理規(guī)律和概念。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 課堂實(shí)驗(yàn) 演示教學(xué)

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）25-0179-01

物理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究目的，運(yùn)用設(shè)備和儀器，人為模擬某種自然過程，使之按照預(yù)期進(jìn)程發(fā)生、發(fā)展，排除干擾的條件和變量，探究過程變化的科學(xué)活動。在中學(xué)階段，物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)、重要內(nèi)容和重要手段，在教學(xué)中具有重要的地位和作用。

課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)不論從功能來說還是從形式來講有很多種分類，可以配合不同的教學(xué)模式。但實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的物理過程與現(xiàn)象，均是由觀察者感知得到的一定的物理表象，即感性的形象的初識，再經(jīng)過由淺入深的思維加工（即抽象）方可得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在中學(xué)階段絕大部分情況下，不同的物理規(guī)律對應(yīng)不同的演示實(shí)驗(yàn)，沒有固定的演示模式，但考慮到教學(xué)內(nèi)容的需要和學(xué)生的心理特點(diǎn)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計和講演時，應(yīng)做到便于實(shí)驗(yàn)者（老師）順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向?qū)嶒?yàn)觀察者清楚、全面地講解，便于觀察者（學(xué)生）認(rèn)真的觀察并思考。筆者從多年的課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)總結(jié)認(rèn)為，在實(shí)際教學(xué)中若將以下幾個因素綜合起來考慮，不僅提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，還能充分體現(xiàn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)對提高學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特作用。

一、配合詳細(xì)的講解

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示時，演示與講解的協(xié)調(diào)十分關(guān)鍵。要將學(xué)生的思維引入教師設(shè)計的軌道上，僅有實(shí)驗(yàn)操作是不夠的，還須配以生動的講解和由淺入深的引領(lǐng)。比如在“利用庫倫扭秤判定電荷間作用規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時，要給學(xué)生解釋清楚儀器細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)及操作步驟。

如圖1，在細(xì)銀絲下懸掛一根絕緣棒，棒的一端是一個帶電小球A，另一端是一個不帶電小球P，P與A保持平衡。為了研究帶電體之間的作用力，把另一個帶電金屬球B插入容器并使它靠近球A時，A和B之間的作用力使懸絲扭轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動懸絲上端的懸鈕，使小球A回到原來位置。這時懸絲的扭力矩等于施于小球A上電力的力矩。如果懸絲的扭力矩與扭轉(zhuǎn)角度之間的關(guān)系已事先校準(zhǔn)、標(biāo)定，則由旋鈕上指針轉(zhuǎn)過的角度讀數(shù)和已知的秤桿長度，可知在此距離下A、B之間的作用力。

二、直觀生動的現(xiàn)象

在講解電場中有關(guān)“電容”這一概念時，如果僅從理論上推導(dǎo)電容器的充電放電本領(lǐng)，難免較為抽象。教學(xué)中通常用發(fā)光二極管或電流表進(jìn)行定性的演示，很難說明電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。筆者設(shè)計了一種用雙石英鐘演示電容器充放電的儀器，效果較好。如圖2所示：

1.石英鐘

2.雙刀雙擲開關(guān)

3.演示板

4.干電池

5.電容器

石英鐘工作電流大約100μA，頻率穩(wěn)定。接干電池充滿電后，在放電過程中電路產(chǎn)生短暫的電流，可驅(qū)動石英鐘運(yùn)行較長時間（約幾十秒），進(jìn)而放慢、放大了電容器充放電的現(xiàn)象。石英鐘具有計時功能，放電結(jié)束后，指針會停下來指向一個刻度。通過對比指針走動的時間便可以大致判斷電容器容納電荷本領(lǐng)的大小。

三、通俗恰當(dāng)?shù)谋扔?/p>

有些實(shí)驗(yàn)就其操作步驟來說沒有什么不妥之處，學(xué)生對其卻不易理解，甚至產(chǎn)生錯覺，對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果似懂非懂，似信非信。教師應(yīng)該針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察和思維上的難點(diǎn)進(jìn)行通俗恰當(dāng)?shù)谋扔?，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

在“彈力”這部分教材中寫到，任何物體受到力都要發(fā)生形變，言外之意是只有不易觀察的，沒有不發(fā)生形變的。為了將不易觀察的現(xiàn)象觀察到，我們可以采用放大思想。如圖所示：

將橢圓底玻璃瓶中裝滿紅色水，像圖3那樣用手?jǐn)D壓玻璃瓶，可以看到玻璃管中的液面會升高，像圖4那樣擠壓玻璃瓶，液面會下降，這樣便排除了液體熱漲冷縮的錯覺。除此之外還可輔以生活中的實(shí)例來進(jìn)行類比：如圖5，牙膏筒的截面可以近似看作一個橢圓，教師引導(dǎo)學(xué)生分析“擠出”牙膏和“回收”牙膏的用力方式是否一樣。通過這個恰當(dāng)?shù)谋扔?，學(xué)生自然相信 液面上升、下降是由于受力形變所導(dǎo)致。

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序沒有固定的模式，在研究與設(shè)計演示實(shí)驗(yàn)時，切不能教條般地套用一種模式，應(yīng)該實(shí)事求是，靈活生動地將現(xiàn)象和規(guī)律連起來，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識本質(zhì)屬性和現(xiàn)象之間的因果關(guān)系，富有邏輯性地得出結(jié)論。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶洪.物理實(shí)驗(yàn)論[M].廣西教育出版社，1996.144-150