物理教学的演示实验

【摘 要】物理学的发展史可以说是物理学家通过实验不断地有所发现、有所发明创造,从而推动物理学发展的历史.中学物理实验教学是在教师的演示和指导下,让广大学生通过观察、测量、分析、综合、归纳和演绎等动手和动脑的过程,有效地去获取知识和发展能力.演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验,是教师施展教学艺术的独特方法,是深受学生欢迎的实验形式.它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前.它将教师的感情、思维方法、操作技能以及科学作风等直接地影响学生,使学生受到深刻的感染,学到更多的内容.笔者认为,要使演示实验真正达到演示目的,必须做到本文中的几点.

【关 键 词】物理教学演示实验

一、要有目的性和趣味性

许多演示实验的设计思想具有明确的目的性和很强的趣味性.如惯性定律、阿基米德定律、沸点和压强的关系、电磁感应等实验都是紧扣教材的,生动形象,富有启发性.如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出有趣的情景,使学生思维活跃.例如：在讲授“惯性现象”这一内容时,我们可以选择的演示实验较多.笔者就选择了“鸡蛋落杯”这个实验,将三只装有半瓶水的杯子,排列成一直线,在三只杯子的上方放一块较平滑的薄木板、薄木板上放三个瓶盖,并分别置于三个杯子的正上方,瓶盖上各放一个鸡蛋,用一个弹簧片猛弹薄木板,只见薄木板飞走,而鸡蛋“涮涮”落入杯中.这是利用惯性表演的一个节目.开始时,鸡蛋处于静止状态,当我们用力弹击薄木板时,木板飞走,而鸡蛋由于惯性,仍要保持原来静止状态,并在重力的作用下落入杯中.我们利用演示实验要能够清楚地显示出演示内容的本质特征.当然实验时要增强实验的趣味性,更好地调动学生的思维积极性.再比如讨论“摩擦力的大小与哪些因素有关系”这个问题时,笔者调整吊盘上的重物的重量,使木块就在桌面上作匀速直线运动,这时绳子对木块的拉力等于木块与桌面间滑动摩擦力.然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘的重物,使拉力增大,木块才能做匀速运动.可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的摩擦力也增大.学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N大小成正比”的结论,即f等于μN.然后进一步得出滑动摩擦力大小因素与两接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关.整个实验目的性明确,环环紧扣,步步深入,使得学生有很强的感性认识和清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容.演示实验的最终目的是为教学怎么写作的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律.

二、要明显直观,确保演示成功

演示实验应该使全班同学都能看清相应的物理现象和过程,从而便于理解概念和规律.如果实验做不出来,或者虽然做出来了,但很多学生看不清,该实验就是不成功的.因此,演示实验的直观是最起码的要求,教师在设计演示实验时应注意以下几点：首先,物理过程的变化要显著.为了使现象明显,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大,刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清.这样做虽然有时演示的精密度会有所降低,但可以用感受效果来弥补.必要时可以借助投影、幻灯片、机械放大、多媒体等手段增强现象的明显性,提高观察效果.其次,仪器简单,过程明了.演示之所以要直观,就是为了能从实验中直接观察到物理过程,认识物理现象的本质,而不需要过多地拐弯抹角,受其它无关因素干扰.特别是在一些为建立物理概念的定性演示中,没有必要选择精密复杂的实验装置.例如,用旋转电枢（或磁铁）的方法演示电动机的原理就比搬一个真的电动机来做实验更能突出物理原理.再者,仪器摆放的位置,被观察主体与背景的色调对比等也会影响观察效果.通常可采用演示板、磁性黑板、染色、照明等方法来增强观察效果.这样使得观察的主要部分突出,色彩对比度大,操作简便,现象明显.演示每一个实验前教师要做好充分的准备,掌握实验原理和仪器的构造,要能熟练地操作,并带有一定的幽默感.对常见的故障要有充分的估计并能迅速排除,确保实验成功.

三、要有启发性,注重培养学生的学习兴趣

演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象.在演示实验中结合学生的心理特征,通过观察启发思维对培养学生的学习兴趣和愿望是很关键的.例如,在讲“热传递”时,为了引起学生的注意,开始不要平平淡淡地介绍传递的方式,而是先给学生做一个“火烧小鲤鱼”的实验,这个题目本身就会引起学生的强烈兴趣和高度注意.当教师介绍完实验的装置要动手做实验时,学生的注意力几乎都集中在看老师怎样点燃酒精灯,怎样烧的小鱼乱窜,直到小鱼被烧死,这就是心理的“有意注意”.但学生观察到的却是水被烧的滚开,直冒白气而金鱼在安然自得地游东游西.他们感到惊愕,这就是“无意注意”,这个无意注意是在有意注意的作用下产生.学生对出乎意料而终生难忘的事实,自然会萌发出弄个“究竟”的强烈愿望,这就从无意注意向“有意注意”转化,即把一般的兴趣提高到学习愿望和动力的高度.教师要因势利导地满足学生的学习愿望,使同学们在愉悦的情绪中完成学习任务.

（作者单位：江苏省睢宁县宁海外国语学校）

编辑/张俊英