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1、如何充分发挥演示实验在物理教学中的作用引言物理学是建立在实验基础上的一门科学，所有的物理概念、物理规律都是在实验基础上抽象和总结出来的。物理教学的目的是让学生真正地理解和掌握物理规律，培养学生的思维能力和实践能力。如何培养学生的思维能力、创造能力和实践能力，让学生真正感受到物理世界的奥妙、激发学生学习积极性、提高教学质量。最有效的办法莫过于教学内容与物理实验的紧密结合。在课堂上，演示实验的过程可以很好地集中学生的注意力，从而调动学生学习的积极性和主动性，是物理教学中最具有活力的内容。一、演示实验在物理教学中的地位和作用1 、激发学生的学习兴趣和求知欲演示实验往往直观形象、生动活泼，所以很容易激
2、发学生的学习兴趣和求知欲。例如在“电磁感应”问题的教学过程中，若用一个检流计和螺线管连成一个闭合回路，先让学生讨论：“当条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，检流计指针是否偏转？”然后老师做演示实验，学生可以观察到当条形磁铁插入或拔出螺线管的瞬间，检流计指针突然偏转一下，这时可能有学生会问：“当条形磁铁静止在螺线管中时检流计指针发生偏转吗？”当学生提出这样的问题后，老师可以马上通过演示实验让学生看到问题的答案。老师再问学生在条形磁铁插入和拔出的过程，检流计指针偏转有什么不同，观察仔细的同学可能已经发现在条形磁铁插入和拔出的过程，检流计指针偏转方向正好相反，而观察不仔细的同学则可能没有发现这一点，这个
3、时候老师可以重复一遍实验，让没有观察到这一现象的学生注意观察。这时，聪明的学生还可能会问：“检流计指针偏转的大小与什么有关呢？”老师可以接着做演示实验，让学生看到：当条形磁铁迅速插入或拔出螺线管，检流计指针偏转较大；而当条形磁铁缓慢插入或拔出螺线管，检流计指针偏转较小。这样，通过演示实验，学生在不知不觉中就对感应电流的产生条件、感应电流的方向以及感应电动势的大小的问题都有了直观形象的认识。正是象这样一个个的演示实验，调动了学生的学习积极性，使单调、枯燥的学习，变得生动、有趣了。2 、促进学生对物理规律的记忆结合演示实验讲解的物理规律远比用单纯的语言讲解给学生留下的印象要深刻得多。物理教育家朱正
4、元曾经说过：“对于物理概念、物理规律等一些理论的东西，往往是千言万语说不清，一看实验便分明。”例如我们要讲解凸透镜成像规律时，若不做演示实验，仅凭语言描述，学生无论如何也不能很好地记住：当u2f时，成倒立缩小的实像；当u=2f时，成倒立等大的实像；当fu2f时，成倒立放大的实像；当u=f时，不成像；当uf时，成正立放大的虚像，还有像距变化情况以及像与物的位置关系等规律。即使强迫学生记往了，也感到单调、枯燥，甚至不肯相信。如果通过演示实验，让学生观察，以不可辩驳的事实，就能给学生留下深刻的印象。3、破除学生头脑中原有的一些错误的概念一些物理概念，学生凭借原有的经验，在头脑中形成了很系统的并非科学
5、的观念，只凭语言讲解，学生是很难接受的。例如学生在学牛顿第一定律之前，凭日常生活经验和直觉形成了“力是产生或维持物体运动的原因”的片面错误的认识，原因在于他们对物体接触面间的摩擦作用往往忽略。因此做好演示实验，让学生重点观察实验现象：“小车运动在两个粗糙程度不同的表面上其运动距离的大小”。从实验现象中我们观察到，在粗糙程度小的表面上小车运动距离大，其受到的摩擦阻力小反复分析得出：小车受到的阻力越小，速度改变得就越小，当阻力减小到零呢？速度将不会改变，永远匀速运动下去。这个实验结论纠正了学生头脑中的“力是产生或维持物体运动的原因”这个错误的认识。总之，演示实验是物理教学的一个重要的手段，在物理教
6、学中占据着重要的地位，起着十分重要的作用。因此，为了更好地进行物理教学，必须大力加强演示实验，改变重讲述、轻实验的教学方法，以适应现代社会科学发展的需要。二、如何解决演示实验中普遍存在的问题长期以来，中师物理教学水平一直徘徊不前，严重地影响着教学质量，表现在课堂上，老师讲的多做的少，学生听课无兴趣，注意力不够集中。究其原因，除了一些其它原因之外，实验教学薄弱，对其认识和研究不足，是一个十分重要的因素。在实验中我们应该实施如下办法：1、充分保证课本中实验的数量和质量既然是必修内容，就必须尽最大的努力做完这些实验，要通过充实设备和自制教具来保证完成这一任务的条件。2、对不同类型的实验应采取不同的做
7、法普通型实验在大纲里安排的内容比较多，应全力做好。教师都必须做到深钻教材，精心准备，包括课前反复操作与测试，以确保演示顺利进行。对于少数浅易的实验，因为实验本身简单易懂，可以采取教师演示，学生观察作答的方法，当现象发生的时候，教师一般不做说明，留给学生回答。例如：用毛线管（牛顿管）演示“自由落体运动的实验”。验证探索型实验是用于验证探索物理规律的，对这部分必修实验的处理，我们采取了教师先拟定实验提纲，通过提纲明确研究的问题，指出观察的重点，教师可采取一边演示一边有意识地注意引导学生，分析实验过程，而后师生共同归纳得出结论。例如：在“自感现象”一节演示实验中，可设计下列提纲：（1）如图1，合上开
8、关，调节滑动变阻器，使“灯1”和“灯2”亮度相同。然后再打开开关，当再次闭合后会发生什么现象？（2）对换“灯1”和“灯2”的位置，重复（1）的实验会发生什么现象？（3）如图2，合上开关，调节滑动变阻器，使“灯1”和“灯2”的亮度相同。断开电路时，会发生什么现象？（4）对调“灯1”和“灯2”重复（3）的实验，会发生什么现象？滑动变阻器灯1铁心线圈电源开关灯2电源开关灯1铁心线圈滑动变阻器灯2图2图1电路示意图3、精心设计演示实验程序教师要根据演示实验的具体作用，适时实验，适当讲解指导。在演示实验中，有的要先看演示实验后讲课，有的要边讲边看，有的先讲再看。有的演示实验还可以安排为学生随堂实验，采取
9、一边教一边实验的方式进行，以利学生仔细观察实验现象。例如：教师在讲解浮力一节中，可以安排学生两个人一组进行实验（配弹簧秤、盛水大烧杯、金属块各一），让学生把金属块挂在弹簧秤上观察示数，然后用手稍向上用力托金属块，观察这时的示数变化。再把挂在弹簧秤下的金属慢慢浸入水中，再观察示数的变化。启发学生分析各次观察的记录结果，理解浮力概念及方向，并提出计算浮力大小的方法之一重量差法:=-(物体爱空气中的称重。物体浸在液体中的称重)。三、在物理教学中做好演示实验所应遵循的基本要求演示实验的主要任务在于密切结合教学内容，清楚而且令人信服地显示某些物理现象或物理特征，用以推导或说明物理概念、规律，提出或解答具
10、体问题等，为达到此目的对演示实验有些基本的教学要求。1、演示实验要目的明确演示实验一定要紧密配合教学内容，提供素材或数据，为理解概念和规律服务。在课堂教学中考虑要不要演示实验，选择什么样的演示实验，以及如何设计包括演示实验在内的教学过程，都必须从教学目的出发。所以演示实验应该精选一些现象明显的，能直接为概念、规律教学服务的实验进行演示。2、演示实验要富有启发性和趣味性演示实验除了提供感知材料外，它还有直接吸引学生的注意力，引出问题，激发起学生思考和探求知识的主动性、积极性等作用，所以演示实验要富有启发性和趣味性，能激发学生的求知欲。为此，在进行演示实验的时候，最好是先显示出现象、特征，然后提出
11、问题、寻求答案，切忌先把实验现象和科学结论全部讲述出来，然后再做实验，这样就失去了用演示实验来启发学生提出问题的机会，降低学生对实验演示的兴趣，影响到他们探究科学知识的积极性。例如，把一支稍小的试管插入一支盛满水的试管中，然后问学生：“若把两个套着的试管同时倒转过来，使管口朝下，那么那支稍小的试管会不会掉下来？”。按照学生在思考方式，绝大多数学生都认为回掉下来。这时教师不要先对学生的回答做出任何评定，而是直接用实验现象来证明结果。这时学生就会看到小试管不但没有掉下来，反而是沿着大试管上升了。这样的结果肯定大大出乎学生的意料，这样富有趣味性的实验就吸引了学生的兴趣，迫使他们想找出原因，使学生不知
12、不觉以愉快轻松的心情掌握知识和掌握的更牢固。3、演示实验要简单明了演示是为了直观地提出问题，解决问题。只要能说明问题，演示装置越简单明了越好，不要单纯追求仪器的复杂。如为了说明在研究地球绕太阳公转时，可把地球抽象为质点的问题，以及说明原子核和原子的大小关系时，利用1mm与10m的关系，教师只要走到教室的墙角，将1mm的长度与教室的长度（约10m）比划比划，学生一下子就非常清楚了。4、演示实验的时间要短，要尽量做到一次成功演示实验是为知识、技能的教学服务的，所以演示操作的时间要尽可能的短，而且即使是容易失败的实验，也应尽量做到一次成功。因为第一次的失败很容易转移学生的注意力，引起他们不必要的怀疑
13、。尤其在利用实验组织教学、引起悬念等的情况下，实验的失败可能导致整堂课的失败或低效。所以，要求教师事先反复、充分准备，务必掌握要领，避免失误。演示实验应在几分钟内完成，时间过长会分散学生注意力，影响课堂教学。如演示液体热胀冷缩，按课本上的设计，用酒精灯将一盛满冷水的烧瓶加热直到看见瓶塞上方玻璃管内液面上升的情况，需要10多分钟。用小试管代替烧瓶，在水里滴入几滴红墨水，在试管塞上插入细玻璃管，管内插入铁丝，管内空气柱就变的更细，液面上升情况就更明显，用酒精灯加热小试管一，分钟内就可明显看到液面上升。5、演示实验要直观性强，可信性强直观性是要求演示实验适宜于人的感官的直接感受和易于分辨，所以演示教
14、具一般比学生实验的仪器尺寸大些，特别是指示部分要明亮、清晰，在现象、读数不能被明显观察时，要用各种手段来改善。实验要重复演示一两次，以去掉偶然因素，获得可信结果，并让每个学生都观察清楚。演示实验的直观、可信，要求实验仪器的结构简洁、外露，动作变化过程一目了然，不要在学生视力不到之处“做手脚”。演示实验常比它所需说明的现象、规律更复杂，教师应尽量事先消除或减少次要的、附带出现的现象，或使它们避开学生视线，或在实验前向学生交代清楚，使之对主要现象和结论加以重视。例如，悬挂在支架上的重物，其重力对杆的作用，单凭老师讲解，学生都感到难懂。我们便将斜杆上端系一根橡皮绳，用图钉钉在黑板上，横杆的左端顶住一
15、气球，挂上重物，就可看到橡皮绳被拉长气球被压扁。学生看了这种直观形象的实验后，就立刻明白力对斜杆的拉伸作用，对横杆的压缩作用，便能很快将力进行分解。6、在演示实验中增加学生的参与俗话说：“百闻不如一见，但百见不如一做”。学生对学习内容的巩固程度与学生是否动手做过有很大关系，一般来讲，学生听老师讲能记住10%-20%的内容。如果又听、又看老师演示，便能记住70%，而学生再亲手做一做，则就能记住90%。演示实验固然主要由教师操作，但如果不增加学生的参与，势必不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、启发学生积极思考，甚至在实验操作上让学生参与。结论总之，在教学中教师在课堂上做演示实验，除了所应遵循的基本要求外，还要充分发挥演示实验在物理教学中的作用，运用演示实验去解决一般教学中所不能解决的问题。而且在做演示实验的时候，一定要注重把学生的观察和思维活动紧密结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行。使学生在认识概念和规律中发展观察和思维能力。这样才能完全发挥演示实验在教学中的作用，让学生在课堂上就真正的掌握所要学习的知识，最终达到提高教学质量的目的。
