中学物理演示实验例谈

摘 要：物理是一门实验科学，而物理演示实验是由教师操作、表演、示范的一种实验教学方法。教师若能艺术地把握形式与方法，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，从而达到演示教育之目的。

关键词：物理；演示实验；例谈

中图分类号： G633.7 文献标识码： A 文章编号：

中学物理演示实验是由教师操作、表演、示范的一种实验教学方法，与其说一项专业技术，不如说一种教学艺术，它既可以使学生很直观形象地了解物理变化动态，也可以使学生掌握一定的观察技巧，从而使学生对物理概念、原理、定律与法则的理解打下坚实的基础。

一、要目的明确，忌随心所欲

设计物理演示实验要具有明确的目的性。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。自此，学生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。

如演示“摩擦力的大小与哪些因素有关系”时，可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，从而轻松地掌握这节的内容。

二、要明显直观，确保演示成功

演示实验应方便全体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。一是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。二是仪器简单，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。

三、要有启发性，引发学习兴趣

演示实验能够提供丰富的感性材料，变抽象为形象，具备启发性特点，容易引发学习兴趣。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。

四、要留有余地，培养创新能力

虽然大多数的演示实验是课本或教师事先设计好的，但在实验中的很多操作细节上仍可交由学生思考，让他们提出各种解决方案，然后对各种方案进行比较，最终得出最佳的方案。或者在实验过程中，教师也可以故意犯一些小错误，让学生发现存在的问题，然后提出解决方案。

比如，在做力的合成实验过程中，在清楚合力、分力以及实验的思路之后，可以在怎样更精确地测出各力的大小、怎样准确地记录力的方向等细节上，给学生留下发挥的余地，即使学生已经提出了较好的方案，仍然可以追问：还有没有其他的办法？这样做，充分调动了学生的主观能动性，激发了学生的创造力，同时培养了他们实验的动手能力。不过，需要注意的是，这种方法要结合具体的实际，如果教学内容比较多，比较难，则应突出最主要的现象，排除次要因素的干扰，对一些不必要的过程应尽量简化，并事先做好预演。

五、要运用媒体，优化演示教学

多媒体教学是指在教学过程中，运用系统科学的观察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力。多媒体可展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。

例如选修3-4的“简谐运动”一节，课文里提供了一张弹簧振子的位移时间频闪照片。为了使学生对这种方法有个感性认识，笔者用数码相机当场拍下一段弹簧振子运动的录像，然后用软件截取一帧一帧的图像，现场叠加出一张位移——时间图像，学生由于体验了制作的过程，都露出了满足而信服的笑容。再如水波的干涉、衍射现象，用发波水槽借助投影仪演示，既起到了放大作用，又使其有动感，使学生看到清晰的干涉条纹，对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。

当然，教师对待演示实验的严谨作风和科学态度也会对学生的实验素养起到潜移默化的作用，使教学出现事半功倍的效果。