搞好物理演示實驗的幾點思考

劉秀芳

演示實驗是指為配合教學(xué)內(nèi)容由教師操作表演示范的實驗。它能化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前；能引導(dǎo)學(xué)生觀察并進(jìn)行思考，配合講授使學(xué)生認(rèn)識物理概念和規(guī)律，達(dá)到事半功倍的效果。

實驗的內(nèi)容選擇、構(gòu)思設(shè)計、演示過程等對學(xué)生掌握知識、培養(yǎng)能力和學(xué)習(xí)科學(xué)方法有重要意義。要使演示實驗真正達(dá)到演示目的，必須做到以下幾點。

要明確目的，彰顯規(guī)律

演示實驗是用來配合教學(xué)的，應(yīng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和要求，選擇用合適的實驗，合理地進(jìn)行實驗，以便讓學(xué)生清楚地認(rèn)清物理概念和規(guī)律。因此，題目或課題要求測定什么物理量，或要求驗證、探索什么規(guī)律等要明確。實驗?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系。對于測量型實驗，被測量通過什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示；對于驗證型實驗，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗證規(guī)律的目的；對于探索型實驗，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的。

如在講授“平拋運動”這一節(jié)的內(nèi)容時，可以選擇的演示實驗比較多，如拋出的粉筆頭、桌上滾落的玻璃球、水流的噴射、平拋運動演示儀、閃光照相等。其目的就是讓學(xué)生認(rèn)識“平拋運動可以看作是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合成”這一規(guī)律。利用演示實驗都應(yīng)清楚地顯示出演示內(nèi)容的本質(zhì)特征。當(dāng)然，實驗時要增強實驗的趣味性，更好地調(diào)動學(xué)生的思維積極性。

演示實驗切忌為實驗而實驗，沒有目的性。這樣只會使學(xué)生浮于實驗過程與表面現(xiàn)象，不知道教師為什么做實驗，不知道實驗演示了什么規(guī)律，更談不上自己去發(fā)現(xiàn)與探討規(guī)律。

要清晰直觀，突出過程

可以說演示實驗的一切功能都不能離開觀察，觀察者只能在演示者所給現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察。因此，演示實驗的直觀是最起碼的要求，教師在設(shè)計演示實驗時應(yīng)注意以下幾點。

物理過程的變化要顯著為了使現(xiàn)象明顯，儀器的尺寸要比較大，尤其是觀察部分的尺寸要大、刻度線條要粗，要使教室內(nèi)最遠(yuǎn)的學(xué)生也能看清。這樣做演示的精密度雖有所降低，但可以用感受效果來彌補。必要時可以借助投影、機械放大、光杠桿、放大電路等手段增強現(xiàn)象的明顯性，提高觀察效果。另外，儀器擺放的位置，被觀察主體與背景的色調(diào)對比等也會影響觀察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、生煙、襯托背景、照明等方法來增強觀察效果。

儀器簡單，過程明了演示之所以要直觀，就是為了能從實驗中直接觀察到物理過程，認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì)，而不需要過多地拐彎抹角，受其他無關(guān)因素的干擾。特別是一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中，沒有必要選擇精密復(fù)雜的實驗裝置。如用橢圓墨水瓶演示微小形變現(xiàn)象，效果就比用復(fù)雜的光桿系統(tǒng)裝置要好；用旋轉(zhuǎn)電樞（或磁鐵）的方法演示電動機的原理，就比搬一個真的電動機來做實驗更能突出物理原理。

要多種感官并用如在講加速度時，學(xué)生視覺感受到加速度影響速度的變化可能不很明顯，這時教師可以用多媒體課件來演示。演示時，速度的變化可以用音高變化來表示。使學(xué)生聽覺、視覺共同作用可能比單純用視覺更直接，因而對變化率的概念比較容易建立。

演示實驗切忌模糊不清學(xué)生看不到清晰的實驗過程和明顯的實驗結(jié)果，搞不清實驗所演示的規(guī)律、原理，無助于物理教學(xué)。與其浪費時間，不如不做。

要安全可靠，確保成功

課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的，如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯，不僅會貽誤時間，而且會引起學(xué)生對所得結(jié)論的懷疑。因此，教師在課堂上的演示實驗必須確保成功。

成功的演示是由多方面的因素決定的。首要條件是掌握實驗原理，它是設(shè)計和改進(jìn)實驗的依據(jù)。只有掌握了原理，才能準(zhǔn)確地抓住關(guān)鍵，成功地進(jìn)行演示。如靜電實驗一般認(rèn)為比較難做，其實關(guān)鍵在于靜電電壓高而電量少。因其電壓高，通常所說的絕緣體在高壓下變成導(dǎo)電體；因其電量少，電荷容易漏。從原理上進(jìn)行分析，就可以找到改進(jìn)靜電演示實驗的關(guān)鍵——解決絕緣問題。只要對儀器進(jìn)行簡單的改進(jìn)就行了。

其次，要注意環(huán)境條件。有些實驗的成敗與環(huán)境等外界條件很有關(guān)系。如空氣的濕度對靜電實驗很有影響，某些電學(xué)實驗跟電源電壓的穩(wěn)定性有關(guān)。因此，教師在課前要選擇好所需的儀器和材料，仔細(xì)地進(jìn)行檢查，熟悉儀器的使用性能，了解實驗的精確程度，估計實驗時間，觀察教室里即將演示的環(huán)境等。

課前做好充分的準(zhǔn)備，可以提高演示的成功率，但不能保證課堂上一定不出問題。出了問題怎么辦？一是要鎮(zhèn)定，切忌手忙腳亂，應(yīng)認(rèn)真思考和分析，盡可能及時找出原因，迅速排除故障；二是要實事求是，實驗失敗不可簡單地用“儀器不行”來搪塞過去，更不能編造數(shù)據(jù)，弄虛作假。教師應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實說明實驗失敗的原因，申明下次再做。這種負(fù)責(zé)的精神和科學(xué)的態(tài)度，必將培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)作風(fēng)，對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響。

總之，演示實驗在物理教學(xué)中有不可替代的作用。教師只有明確演示實驗的重要性，掌握正確的方法，才能使學(xué)生的觀察和思維活動緊密地結(jié)合起來，用觀察促進(jìn)思維活動的展開，又用思維指導(dǎo)觀察活動的進(jìn)行，逐步掌握物理概念和規(guī)律，發(fā)展觀察和思維能力，使物理教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。此外，教師對待演示實驗的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度也會對學(xué)生的實驗素養(yǎng)起到潛移默化的影響。

（作者單位：河北省邯鄲學(xué)院武安分院）