中学物理演示实验的改进

中学物理演示实验的改进

张勇治

笪江西南昌市第一中学张勇治

演示实验是在课堂上主要由教师操作，并通过教师的启发引导，帮助学生对实验进行观察思考，以达到一定教学目的的实验教学方式。演示实验是物理教学的重要手段，是课堂教学的有机组成部分。中学物理演示实验器材物理知识来源于实践，特别是来源于观察和实验，物理是一门以实验为基础的学科。每个概念的建立，每个定律发现，无一不以坚实的实验结论为基础。离开了实验就谈不上物理学的发展。例如：经典力学奠基人伽利略研究自由落体运动就采用了间接实验方法；居里夫人经过艰苦的实验，发现了放射性元素钋和镭，从而打开了人类进入原子核世界的大门。实验能给学生正确的物质观认识论，能培养学生崇尚科学、重视实践、追求真理的世界观，实验在培养学生全面发展中有着不可缺少的作用。演示实验是物理教学方法的一个重要组成部分，是使教学直观化、形象化的重要手段，是“就物说理”的具体表现，也是培养学生思维能力、建立物理概念的重要措施。它不仅可以帮助教师对教材内容进行具体生动的讲解，还可以启发学生的思维，发挥他们学习的积极性和自觉性，促进他们对所学知识的理解和记忆。

“演示实验可以使课堂教学过程生动有趣，注意力集中，对物理现象获得深刻的印象”，是教学的各个环节中不可缺少、不可替代的一个重要环节。我们必须十分重视，要做到目的明确，既明显直观又充满启发性，结果正确且显著，使学生观察后能较快、较准确地了解物理现象，建立物理概念，得出初步结论。同时，我们应在教学实践中不断探索改进，创新实验内容，提高实验教学的质量，保证教学任务顺利完成。

物理教材中已编入了大量的演示实验，但有的章节和知识点还没有演示实验或数量还不够，有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限，效果还不够理想。演示实验的有无在教学的效果上有很大区别，为达到“事半功倍”的效果，根据教学的实际情况，适时加入演示实验很有必要。即使教材已列出演示实验，也还有必要补充适当的演示实验，通过加强和反复刺激，让学生所学习的知识得到强化和巩固。

“物体的惯性”的教学，在牛顿第一定律的学习之后，学生已初步认识到“一切物体在没有受到外力的时候，总保持静止状态或者说匀速直线运动状态”。但还不牢固，还残留着“力是维持运动状态的原因”的错误物理观念。如有的同学认为滚动的足球是受到“前冲力”的作用，为改变这一认识，教学时还可加入演示实验，请学生复述牛顿第一定律之后，用一端开口、一端封闭的玻璃管，内放入一小钢珠，用纸封住开口端，手拿玻璃管在水平方向甩动，当手突然停止时小钢珠继续向前冲破纸片而飞出。进而归纳出运动物体本身有保持运动状态不变的特性。

现行教材有很多精彩的演示实验，教师教学时，由于种种原因，教材给出的一部分演示实验效果不尽如人意，需要我们大胆地改进，重新设计。八年级物理上册“音调”中的“纸片划过木梳”、“橡皮筋振动”的实验，目的是通过演示实验让学生感受音调高低并研究音调高低与振动频率之间的关系，而上述两实验响度较小，能够听到的学生少。我准备一片长约15cm～30cm的钢锯片，并布置学生也准备这样一片钢锯片（这是很容易找到的），一端用手按于桌面上，另一端伸出桌面，改变伸出桌面的长度，拨动钢锯片的自由端会发出不同音调的声音。自由端长些振动频率低些，因而音调低；自由端短些振动频率高些，因而音调高。每个同学都可同时做，效果既明显又能调动学生的兴趣，做得好的同学甚至可以弹出简单的旋律来！例如：在讲“电源———是把其它形式的能转化为电能的装置”这一知识时，我用一新鲜苹果，两头分别插上铜片和铝片（或锌片），把发光二极管用导线连接在铜片和铝片（或锌片）上，发光二极管即能发光。学生看到后简直不敢相信自己的眼睛。接着引导学生进行思考，然后加以说明：这是化学能转化为电能，在苹果、铜片、铝片、导线、二极管构成的回路中，因有电流通过从而使二极管发光，并把电能转化成了光能。感兴趣的学生自己回家又重做这个实验，从中得到了很多启示，也得到了很大的乐趣。如果由于条件的限制，找不到功率很小的发光二极管，则可以用学生万用表的电流、电压档来显示电流和电压，效果同样很明显，只是没有电能转化成光能这一点了。

多年的教学实践使我深深体会到：第一，重视演示实验是提高物理教学质量的主要原因之一，这个重视不能是停留在口头上，而是要落实在日常教学行动中；第二，每建立一个新的物理概念，都要尽量想方设法做演示实验，明确演示的目的，在“就物说理”上下功夫；第三，演示实验中存在的问题，在实际操作上还不止这些，关键是在教学实践中不断发现问题，解决问题；第四，随着科学技术的发展，我们也应与时俱进，充分运用现代科学技术的新成果，改进演示实验，同时积极思考设计制作一些创新的演示实验，才能更好地达到使学生很快认识物理现象，建立物理概念，得出正确结论的目的。