演示實驗在物理教學中的主體作用

〔關鍵詞〕 實驗構思；探究；方法

〔中圖分類號〕 G633.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2008）08（B）—0064—01

物理學是研究物質最基本、最普遍的運動形態及其規律的科學。觀察和實驗是物理學研究的基本方法，是獲得感性材料，探索物理規律的基本手段。實驗有助于學生加深對基礎知識的理解，有助于發展思維能力，特別是在由應試教育向素質教育轉軌的今天，加強實驗教學，對培養學生能力，提高學生素質具有十分重要的意義。

一、演示實驗的直觀性、可信性

教師在課堂上完成某個物理實驗無疑具有真實性和可信性。但教師要注意實驗中的關鍵過程和實驗結果，一定要在學生共同參與下完成，這樣就要注意到演示實驗應直觀簡單，要有一定的可視度，現象要顯而易見，能充分說明問題。

二、實驗數據的客觀性和實驗構思方法的教育性

任何實驗，誤差是難免的，尤其是演示實驗所用的儀器一般都比較簡單，所以在進行演示實驗的測量時應該嚴肅認真，既不能避談誤差，也不能弄虛作假，教師應向學生說明存在誤差以及造成誤差的原因，這樣有利于培養學生實事求是的科學態度。

對學生進行實驗構思方法的教育是現行中學物理教學的薄弱環節。在教學中，教師要結合教材講一些科學技術發展史，讓學生思考當年科學家曾經探討過的問題，從而使學生了解前人探索真理的足跡，能激發學生的學習熱情，使學生在方法論上得到啟示，從事物原形上得到借鑒，弄清事物的來龍去脈。

了解實驗的構思方法，對培養學生自覺的創造性和獨立工作、獨立實驗的能力是很有好處的。如，歐姆定律是用控制變量的方法研究出來的。

三、演示實驗的主體作用

演示實驗教學，不能只是讓學生看看表演，活躍一下課堂氣氛，而應充分調動學生學習的主動性，發揮學生的主體作用。

1.將演示實驗做成師生共同進行的探究實驗

讓學生以“小科學家”的身份重新探究這些基本知識，成為科學知識的主動探索者。教師的主導作用是以課本知識作為基本內容，用科學家探索客觀規律的方法，充分調動學生的主觀能動性，發揮學生的主體作用，進行“再發現”。

對于探索物理規律的演示實驗，我們采用的主要教學程序是：教師提出探索課題引導學生進行“猜想”→學生設計實驗方案進行探索→學生、教師動手實驗得出實驗數據（或實驗現象等）→分析和處理實驗數據得出對應的關系式（或分析實驗現象的變化過程得出結論）→推理、概括出物理公式，總結出物理規律，從而驗證“猜想”的正確與否。

如，在教學《探究摩擦力的大小與什么有關》中，我們首先要引導學生聯系生活經驗進行“猜想”。提出問題：（1）滑動摩擦力可能跟壓力的大小有關；（2）滑動摩擦力可能與接觸面的粗糙有關；（3）滑動摩擦力可能與接觸面的大小有關。教師指出，以上只是“猜想”的可能結論，是否正確，還需要通過實驗來驗證和理論上的論證。那么應該怎樣設計實驗來驗證上述“猜想”是否正確呢?這可要用控制變量的實驗方法，接著引導學生從上述實驗目的和實驗方法出發來設計實驗裝置，從而使學生對實驗的設計思想和實驗裝置的原理有了透徹的理解，進而進行實驗，記錄拉力的大小。學生分析數據不難得出正確的結論，從而驗證出猜想（1）（2）是正確的，猜想（3）是錯誤的。

2.將演示實驗變成邊教邊做實驗

采用邊引導邊實驗邊分析的教學方法，使學生由被動地去接受知識變為主動地去獲取知識，真正成為學習的主人。

如，在教學《二力平衡》中，采用邊引導、邊實驗、邊分析、再引導、再實驗、再分析的做法，首先從日常生活中實例出發，提出“什么是二力平衡”的問題，然后讓學生通過實驗從二力平衡現象中尋找二力平衡的條件，實驗過程中教師向學生提出思考性的問題：“兩個力在什么條件下才會平衡?”學生對實驗現象的觀察常常不夠仔細，往往簡單地就作出結論：“二力平衡條件是二力的大小相等，方向相反。”學生總結的這個結論是否正確呢?教師引導學生再仔細觀察下面兩個針對學生的片面結論而設計的實驗來進一步探索。

實驗1：兩個力大小相等，方向相反，分別作用在兩個物體上（用兩個小車拼合在一起來代替原來的一個小車進行實驗）。

實驗2：兩個力大小相等，方向相反，作用在同一物體（小車）上，但兩個力的作用線不在同一直線上。

兩個實驗結果都表明，物體（小車）不會保持靜止狀態，這樣學生通過實驗，自己否定了前面的片面結論。

學生通過實驗的分析、比較，自己發現了規律，總結出二力平衡的條件，從而得出正確的科學的結論。這樣，學生完成了自己的“發現”，成為知識的“發現者”。

一個成功的演示實驗，不僅有利于激發學生學習物理的興趣，也有利于加深對書本知識的理解。演示實驗有其他教學手段不可替代的作用。