浅谈物理演示实验的“包装”

物理实验是物理学大厦的根基，也是物理学发展的前沿阵地。物理演示实验是物理实验的一大分支，具有独特的教学作用。随着我国新课程改革在全国范围内的铺开，新课程强调启发式教学，强调联系实际的理念已经深入人心。演示实验往往作为物理教学的起点，作为课堂的引入，俗话说“好的开始是成功的一半”，其在教学中的重要性可见一斑。

一、问题的提出及“包装”的思路

如何有效地加强物理演示实验的教学作用呢？笔者通过长期的研究和思考，提出一种思路，即对演示实验本身做必要的“包装”。基于以下逻辑：教师之于学生，恰如商家之于顾客，演示实验即销售的商品。对于商品来说，包装是十分重要的，包装使商品的外在表现形式独具特色，容易被顾客接受；同样，对演示实验来说，“包装”使其外在表现形式具有极大的魅力，一方面可能是因为包装带来的美感，另一方面可能是因为包装使演示实验的本质得以“曲线表达”，使学生的好奇心剧烈膨胀，将教学中教师的“我要教”化为学生的“我要学”，从而加强演示实验的教学作用。逻辑图见图1。

二、“包装”的具体方法及案例

1.赋予物理演示实验以生活的实际含义

根据前苏联心理学家维果斯基的最近发展区理论，教学应该紧贴学生的现有水平。尤其对新知识的教学，教师应创设贴近学生生活实际的教学情境，从而有效地教学。对于学生，物理演示实验本身并没有多大“自然”的吸引力，但学生的好奇心却具有超乎想象的“天然”能力。学生往往对自己身边熟悉的、有趣的事物或亲身经历的生活情境，会产生不由自主的认知欲望。教师正好可以利用这一点，对演示实验进行恰当的“包装”，赋予实验现象以生活的内容，将学生的生活实际与教学内容联系起来。此所谓有条件要联系，没有条件，创造条件也要联系。“包装”正是创造条件的一种手段。

【案例1】饮水鸟（如图2所示）

饮水鸟是中国古代的一个科学玩具，被人称为“爱因斯坦也吃惊的玩具”。饮水鸟的主体是由玻璃制成，它的身体是一根玻璃管，管的上端是一个玻璃小球，也就是鸟的头部，管的下端有一个大球，也就是鸟的尾部，球内装有液体，管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的，架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。为了让人不能看清鸟身体里的秘密，它的身体被涂上了颜色。而它的神奇之处就是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，又直立起来；然后好像是又渴了，鸟直立一会儿又会俯下身去，等到鸟嘴浸到水里，“喝”了一口，又会直立起来。就这样，它不停地点头喝水，就仿佛是一台永动机。原理在这里不再详细说明了，请有兴趣的读者自行查找有关资料。

这个玩具的原理中包含了气体压强、重心与力矩、毛细现象、热力学定律与能量守恒定律等物理内容。饮水鸟作为这些内容的讲授课的演示实验引入，可以极大地引起学生的学习兴趣。饮水鸟的设计中，将原本的实验现象（一个杠杆在支架上左右上下运动）赋予了一种实际生活的内涵，即一只小鸟在上下点头；将从左端吸取液体的演示现象，赋予了鸟上下点头，正在喝水的意义。学生对这种具有实际生活含义的演示实验，有天生的好奇心，会产生强烈的求知欲，可以使演示实验的效果更好，教学作用更佳。

【案例2】蜡烛跷跷板实验（如图3所示）

蜡烛跷跷板是用一根较硬的细金属丝穿过一根蜡烛（将蜡烛的底端也削成和顶端一样），在蜡烛的两端放上做好的两个小纸人，再用一根金属丝做成如图3所示的支架，并放在水平桌面上，然后将做好的蜡烛放到支架上，通过各种方法将蜡烛调至水平，如移动小纸人、点燃重的一端等。调平后，即可开始演示实验，将蜡烛两端几乎同时点燃。可以看到蜡烛两端在一上一下的运动，就像两个小纸人在玩跷跷板似的。

此演示实验中，包含了杠杆平衡原理的知识，将一个简单的蜡烛两端一上一下的运动，做了恰如其分的“包装”，即在蜡烛两端放上了小纸人。这样就呈现出一个同学们生活中的游戏场景，赋予了演示实验以学生喜闻乐见的内涵，有效地增强了其教学作用。

2.将演示实验做“奇”

学生对于新鲜的、没见过的、有悖常理的奇特事物有天生的好奇心，利用好这一点，我们可以“包装”演示实验的结果，将其做得新奇，同学们会非常感兴趣。

【案例3】魔法盒的演示实验（如图4所示）

此魔法盒是一个正方体盒子，其正面是一块透明玻璃，其余各面均不透明，顶部有一圆口，并且在盒子里倾斜放置一块平面镜，镜面朝向纸外。学生从正面观察，教师将一枚硬币通过顶部的圆口放进盒子，能够听到硬币落进去的碰撞声，但却看不到硬币，仿佛是硬币被魔法盒“吞”掉了。

此演示实验包含了平面镜成像的知识，且实验结果被包装后非常的奇特，与学生们预料的结果不同，应该看到的却没有看到，引起了学生学习新课程的兴趣，增强了演示实验的教学作用。

3.将演示实验做“险”

学生通常在危险的情况下，注意力能够十分集中，并且对此留下深刻的印象。教学过程中教师为了真正使学生与教学内容产生相互作用，达到学生学习知识之目的，教师可以创设一些看起来可能会产生危险，但实际操作中并不会产生危险的实验情境，以此来“包装”演示实验。

【案例4】单摆实验

教师在讲单摆有关知识时，可以自己做一个比较大的单摆，摆线可以长到两米多，用一个较重的金属球做锤儿。在做实验时教师可以把金属球拉到自己的鼻子尖上，靠在黑板前（让学生知道自己无路可退），同时给学生说：“大家看好，我松手后，球会不会摆回来砸到我的鼻子？”即使有的学生认为不会，但也会为老师捏把汗。教师也可以让学生来做，这样的演示实验会使学生终生难忘，同时有助于加强演示实验的教学作用。把演示器材做大，是演示实验本身的要求――实验现象要清晰，同时也是将实验做“险”的一个重要手段。

【案例5】失重的演示实验

在演示失重时，教师可以用一个矿泉水瓶，瓶盖上和瓶的下端侧面各扎一个孔，先用大拇指按住瓶子侧面的孔，将瓶子接满水，盖好盖子。然后将大拇指松开，会看到水从侧口里喷出，教师装作差点弄湿自己的衣服，然后赶紧按住侧口，接着问学生：“假如使瓶子自由下落，我们看看会有什么现象。”这时把侧口朝向自己，松手。结果发现衣服却没有湿，从而引出了失重的概念和有关知识。当然也可以让学生做，演示实验效果会更好，教学作用更佳。

通过对演示实验的“包装”，可以激发学生学习物理知识的兴趣，而兴趣则是学生最好的老师；可以使演示实验丰富的物理知识内涵与独特的外在表现形式达到统一，互相促进；可以使演示实验的教学作用得以充分的发挥。物理教师应该充分调动自身的积极性，投身到演示实验的研究和自制教具的开发中，同时也要研究怎样通过“包装”去完善已有的优秀演示实验和自制教具。