做好物理演示實(shí)驗(yàn)，挖掘?qū)W生潛能

黃新江

摘要： 物理演示實(shí)驗(yàn)是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要手段。物理教師必須認(rèn)真摸索、實(shí)踐演示實(shí)驗(yàn)，并適當(dāng)?shù)貙?duì)一些物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。作者談?wù)勛约阂恍┪锢韺?shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法。

關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法

演示實(shí)驗(yàn)，是物理教學(xué)過(guò)程中將理論與實(shí)際相結(jié)合的重要方法之一，也是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思維，提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要手段。演示實(shí)驗(yàn)是否成功，關(guān)鍵是看學(xué)生能否清晰地觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。我經(jīng)過(guò)幾年來(lái)的探索，適當(dāng)?shù)貙?duì)一些物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，收到了意想不到的效果。下面就談?wù)勛约簩?duì)一些物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法。

一、“魔術(shù)”般的演示，激發(fā)學(xué)生興趣

美國(guó)教育學(xué)家格林指出：“在發(fā)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程中，特意避免一開(kāi)始就由教師講解，而是試圖用各種方法引導(dǎo)兒童審查自己的做法，形成自己的法則的概括，并找出他自已的解答方法?！币虼?，精心地設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)一定的物理情境尤為重要。新穎、有趣的實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行Т碳W(xué)生的感官，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如：驗(yàn)證亞里士多德的觀點(diǎn)：“物體下落的快慢是由它的重量決定的，物體越重下落得越快。”我先拿一支粉筆和一塊木塊，讓它們從空中的同一高度自由落下，結(jié)果同時(shí)到達(dá)地面。但學(xué)生對(duì)這一結(jié)論不以為然，有的學(xué)生說(shuō)：“太快了我們很難分辨誰(shuí)先誰(shuí)后。”這時(shí)我變“魔術(shù)”般拿出一張紙，請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)配合，我把這張紙揉成團(tuán)，讓它從這位同學(xué)頭頂自由下落到地面上；然后撿起這張紙，把它鋪開(kāi)也從這位同學(xué)頭頂自由下落到地面上，同學(xué)們驚叫著：“亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。”在演示“水不善于傳熱”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可在試管中加條小魚，當(dāng)上面的水沸騰時(shí)，下面的魚卻安然無(wú)恙。在學(xué)習(xí)“鏡面反射”時(shí)，我對(duì)學(xué)生說(shuō)：“我有一面‘魔鏡，我會(huì)在鏡上寫一個(gè)大大的字但有的同學(xué)卻看不著?！惫?，同學(xué)們都見(jiàn)證了這一奇跡。講“慣性”時(shí)，可演示“筆帽下抽紙”、“巧打棋子”等實(shí)驗(yàn)。上述實(shí)驗(yàn)不但現(xiàn)象清晰，而且饒有情趣，它們像“魔術(shù)”一樣具有引人入勝的魅力。

二、改進(jìn)方法，增強(qiáng)效果

演示實(shí)驗(yàn)必須直觀、清楚、效果明顯。對(duì)一些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，以便增強(qiáng)演示效果，很有必要。

案例1：做“壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系”時(shí)，我準(zhǔn)備了兩個(gè)雞蛋，讓一位力氣大的同學(xué)用力捏其中的一個(gè)雞蛋，怎么捏雞蛋都完好無(wú)損，然后讓一位力氣小的同學(xué)捏在一起的兩個(gè)雞蛋，輕輕一捏兩個(gè)雞蛋都碎了。這一結(jié)果充分證實(shí)了“壓強(qiáng)與受力面積的關(guān)系”。

案例2：講述大氣壓強(qiáng)存在的知識(shí)時(shí)，取一支大試管，找一支塑料圓珠筆桿，將筆尖的圓孔封住。將大試管注滿水，把圓珠筆桿的尖端朝下放入大試管中（插入多半即可），然后將兩管一齊倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，松手放開(kāi)圓珠筆桿，便會(huì)現(xiàn)察，隨著水的緩緩下流，圓珠筆桿在大試管中徐徐上升，如圖一所示。這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)不僅現(xiàn)象明顯，而且可觀察時(shí)間長(zhǎng)，可操作性和趣味性也較強(qiáng)。

圖一 圖二

案例3：講述做功可以改變物體的內(nèi)能時(shí)，有這樣一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：如圖二，在試管中加些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣膨脹時(shí)對(duì)軟木塞做功，消耗了水蒸氣的內(nèi)能不易理解。我對(duì)這一裝置做了如下改進(jìn)，效果明顯增強(qiáng)。在試管上部1/3處開(kāi)一個(gè)口，把溫度計(jì)插入這個(gè)開(kāi)口中，密封開(kāi)口處的空隙，用細(xì)線將溫度計(jì)固定在鐵架臺(tái)上。加熱試管內(nèi)的水沸騰，產(chǎn)生的水蒸氣膨脹做功，觀察到溫度計(jì)的示數(shù)降低，說(shuō)明氣體對(duì)外做功內(nèi)能減小，溫度降低。

三、形象演示，揭開(kāi)抽象理論的“面紗”

許多初中學(xué)生常常會(huì)覺(jué)得課本上，涉及的物理現(xiàn)象、物理作用過(guò)程，都是很抽象、很難理解的。單純憑借老師在課堂上的語(yǔ)言描述，學(xué)生很難產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)，也就更加無(wú)法在大腦中形成清晰的理論概念。我們可以用形象的演示實(shí)驗(yàn)，把抽象的物理規(guī)律和概念形象化，幫助學(xué)生沖破思維的障礙。

如：在學(xué)習(xí)“分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”理論時(shí)，用濾紙做成一朵小白花，然后用酚酞試液浸濕放入封閉的可樂(lè)瓶（1.5L）上部，用注射器往可樂(lè)瓶底部注入微量濃氨水，很快處于瓶子上部的小白花濾紙由下而上逐漸變成一朵鮮艷的小紅花。說(shuō)明處在瓶子底部的氨水分子運(yùn)動(dòng)到瓶子上部，浸濕酚酞的小白花遇氨分子逐漸變紅，表明分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。接著打開(kāi)可樂(lè)瓶的蓋子過(guò)一段時(shí)間后，觀察到可樂(lè)瓶中的小紅花重新變成白色，這是由于瓶中的氨分子從瓶口運(yùn)動(dòng)出去，使小紅花逐漸變成白色，進(jìn)一步說(shuō)明氣體分子是在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

圖三

又如：“浮力產(chǎn)生的原因是物體受到液體或氣體對(duì)其向上與向下的壓力差產(chǎn)生的”，課本上是從理論推導(dǎo)得出這個(gè)結(jié)論的。既深?yuàn)W又難以理解，無(wú)形中增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)。我做了一個(gè)形象的演示實(shí)驗(yàn)：如圖三，取一個(gè)礦泉水瓶，瓶口朝下把底部剪掉放入一個(gè)乒乓球，擰開(kāi)瓶蓋往瓶?jī)?nèi)注水，只見(jiàn)水緩緩下流乒乓球卻不能浮上來(lái)，而用手堵住瓶口乒乓球立即浮上來(lái)。這一現(xiàn)象充分說(shuō)明了浮力產(chǎn)生的原因。

四、開(kāi)放演示，讓實(shí)驗(yàn)從課內(nèi)走向課外

除了做好各類演示實(shí)驗(yàn)外，放手讓學(xué)生利用身邊一切可以利用的物體進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，而且有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、應(yīng)用。

如：在學(xué)習(xí)物態(tài)變化知識(shí)時(shí)，我讓學(xué)生課后做物理實(shí)驗(yàn)：①一只手沾滿水，另一只手保持干燥。打開(kāi)電冰箱的冷凍室，約十秒鐘后，退出雙手。體驗(yàn)干、濕手經(jīng)冷凍后的不同感覺(jué)?？梢泽w會(huì)到干手受冷后的刺激感一定超過(guò)濕手。②取兩形狀、導(dǎo)熱性能完全一樣的玻璃杯，一只杯里倒進(jìn)純凈的水，另一只杯里倒進(jìn)同體積的食鹽水溶液。同時(shí)放進(jìn)冰箱冷凍室，間隔一段時(shí)間打開(kāi)冷凍室門觀察，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)純凈的水結(jié)冰后，食鹽水溶液尚未結(jié)冰。只有延長(zhǎng)冷凍時(shí)間，繼續(xù)降低冷凍的溫度，食鹽水溶液才能結(jié)冰。

又如：在學(xué)習(xí)“光的直線傳播”知識(shí)時(shí)，我讓學(xué)生在家里做實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)備一根1米長(zhǎng)的空心直塑料管，1張紙和一把手電筒。打開(kāi)手電筒對(duì)準(zhǔn)塑料管的一端空心部分照射進(jìn)去，在空心直塑料管的另一端豎放一張紙，可以觀察到紙上有手電筒的光線。若把空心直塑料管折彎，這張紙上就沒(méi)有手電筒的光線。這充分說(shuō)明光是沿直線傳播的。

再如：學(xué)習(xí)“光的反射”知識(shí)時(shí)，我讓學(xué)生在家中體驗(yàn)鏡中鏡、鏡中像、像中鏡等奇妙現(xiàn)象。具體是：拿一方小鏡子照在大衣櫥的鏡子上，從大鏡子里會(huì)看到那么多的“小鏡子”，在小鏡子里，也能看到“小鏡子”。對(duì)于這些簡(jiǎn)單有趣的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、思考等方法加以研究，得出結(jié)論，激發(fā)了學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生沉浸在物理知識(shí)的海洋中。

參考文獻(xiàn)：

[1]滬科版八、九年級(jí)教科書.

[2]《物理實(shí)驗(yàn)儀器教學(xué)》刊物.