浅谈中学物理演示实验的设计

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1、浅谈中学物理演示实验的设计──江苏省前黄高级中学物理组李桂旺摘要：演示实验作为物理实验的重要组成部分，是进行物理教学的重要方法和手段，是课堂教学中深受学生欢迎的形式之一，也是当前我们物理教学改革中最为活跃的研究课题之一。在多媒体辅助教学比较深入的今天，课堂演示实验往往被理化生教师所忽视，很多实验都用多媒体手段加以模拟，但却忽视了多媒体模拟的科学性。在这种情况下笔者还是想谈谈演示实验和演示实验的设计。关键词：演示实验、建立概念、指导思想　　物理学是一门以实验为基础的科学。无论是概念的建立还是物理规律的探索和验证都离不开实验。在物理教学中充分利用实验教学，可以为学习创造一个基本的物理环境。能够顺

2、利、成功地做好演示实验是物理教师应该具备的基本素质之一。一个设计合理、准备充分、演示效果明显，事后妥善处理的演示实验才能算是一个成功的演示实验。　　　　　　　　　　　演示实验一般是由教师操作（有时由学生演示或请学生协助演示），利用一套实验仪器尽可能地满足全班学生的观察需要。在这种情况下，如何才能取得最佳演示效果，实验的设计很关键。演示实验设计是一项创造性的劳动，也是物理教师的一项基本功。设计时需要尽可能地发挥现有仪器的演示效果，也可以改进，采用新的尝试，设计一些合理的、精彩的实验以求获得更好的教学效果。　1.要考虑到与物理教学各阶段紧密结合　　实验可以适当地运用于物理教学的各个阶段中，教师在

3、操作时一般都配合以讲授或讨论。精采的演示可以为教学开路。(1)引入课题的演示引入课题的方法很多。采用演示实验可以引起学生浓厚的兴趣，激发学生的求知欲。这类实验一般用于讲授新课之前，要求引人入胜，新颖有趣，并具有思考性。例如在初中物理教材中讲授“大气压”这一节时，用“装水的瓶倒吸玻璃片”的实验，吸引学生的注意力，活跃课堂气氛，激发学生思考──为什么玻璃片不下落？这就是在气压作用的结果，从而引入课题。(2)建立概念、发现规律的演示许多物理概念的建立，规律的发现都是以实验为基础的。如果直接将概念，规律传授给学生显得抽象，而且很难理解。通过实验可以提供给学生丰富的感性材料，丰富学生的感性认识，加深他

4、们对概念规律的理解。比如在计讲授“机械振动”这一概念时，我们可以通过这样两个演示实验来建立概念：①竖直弹簧振子的振动②钢片一端的振动。从这两个实验中，学生能够很快地归纳出机械振动的特点──在平衡位置附近做往复运动，采用演示实验的方式既有说服力，又可以活跃课堂气氛，充分体现教师的主导作用和学生的主体地位。如果要使概念和规律建立得迅速而牢固，可以增强演示实验的效果，注重演示的“新异性”和“惊险性”，从学生“想当然”中求异，使学生形成深刻印象。利用“惊险性”制造紧张气氛，刺激学生心理，改变错误的前物理观念，形成正确的观念。如：用下图说明冲量与冲力和作用时间的关系。一般情况下，学生认为鸡蛋从高处落下

5、会打破，但通过实验发现鸡蛋落在海绵上没有打破，这是为什么？通过实验，设问引起学生学习冲量的兴趣。(3)巩固、深化概念规律的演示　　讲授概念规律之后可以通过一些演示实验深化学生对概念的理解，强化记忆。这类演示实验一般是在原有的实验基础上变换条件，进行扩展。在讲到机械振动的条件二──阻力足够小时，可以进行比较实验。（单摆在空气中可作机械振动，若将单摆置于水中发现振动衰减很快，再将其置于蓖麻油中单摆不再振动。）这样更有利于学生理解掌握振动的条件──阻力足够小。(4)应用物理知识的演示　　这类实验的目的是复习，巩固已经学过的知识。让学生运用已学的知识解释实验现象，培养学生的观察能力和分析问题，解决问

6、题的能力，比如，在学完“汽化”后，演示一个实验──在沸油中滴入一滴水，有爆炸声，但在沸水中滴入一滴油没有这个现象，为什么？请学生分析解释。通过这种方式既可以让学生巩固所学的知识，又可以让学生知道物理现象在日常生活中的普遍存在性，促使学生努力学好物理这门课。2.要有正确的指导思想(1)理论思想指导设计的实验要体现物理本身的特点，要求在符合科学性的基础上达到教学目的就离不开正确的理论指导。①必须以有关的物理现象为依据　　物理实验一般是用来建立概念、探索并验证规律的，所以在设计时要考虑各种因素，联系有关的物理现象进行合理的设计。（振动图象）　②设计的科学性要用理论来鉴别　　有时凭主观想象出来的实验

7、也许会演示成功，但如果缺乏科学性，就经不起推敲，一旦条件变化，演示就可能失败。有时即便成功了，但缺乏普遍性，学生认为演示现象具有偶然性，这样的实验不具备说服力，所以设计出来的实验要用理论来鉴别其科学性。如：在“冲量”实验中，实验最后，我们要将鸡蛋打开，为了让学生看到是真正的新鲜鸡蛋，而不是熟的。(2)教学思想指导　　物理演示实验是课堂教学的一部分，要为教学目的服务，所以设计出来的实验要符合以下几点要求：①目的