落實演示策略，增強實驗效果——物理課堂演示實驗教學策略探討

●馮化友

演示實驗是物理課堂教學不可或缺的重要組成部分。演示實驗是指在課堂上主要由教師操作，并通過教師的啟發引導，幫助學生對實驗進行觀察思考，以達到引入概念、理解規律的目的的實驗教學方式。演示實驗可以運用在物理課堂教學的各個環節中，教師在實驗操作時一般都配以適當的講解與引導，學生進行觀察、操作、交流與討論。 根據課堂教學各環節功能的特點， 演示實驗可分為引入課題的演示實驗，建立概念、發現規律的演示實驗，鞏固、深化概念規律的演示實驗， 應用物理知識的演示實驗等四類。精彩的演示實驗可以成就高效的課堂。下面就初中物理演示實驗教學的教學策略作簡要介紹。

一、演示目的明確，體現實驗的科學性

教師應根據物理課程目標、具體教學內容的要求來通盤考慮和周密設計演示實驗。 明確為什么要做這個演示實驗？要解決什么問題？怎樣才能有針對性解決實際問題？做演示時要提前說明，具體交代讓學生在什么時候觀察什么現象？注意什么變化？然后引導學生分析變化的原因。 這樣才能使學生集中注意力觀察現象，集中思想思考問題，不致被實驗的副現象所吸引，偏離演示觀察的主題。例如，學生對“電磁波的傳播是不需要媒質”是會持懷疑態度的，如果我們通過實驗證實就可以消除其懷疑態度。 在一只玻璃鐘罩內放一只電磁信號發生器， 在外面用一架收音機來接收，可以聽到信號聲。把鐘罩內的空氣抽去不影響收音機的正常接收，但是如果換了一臺鬧鐘，當鐘罩內的空氣抽去后我們就聽不到聲音了。 這說明了聲音的傳播需要媒質，而電磁波的傳播不需要媒質。

演示實驗呈現的物理現象要情景真實，效果明顯，科學正確，成功率高。實驗中的出現的誤差是客觀存在的，實驗后要很好地分析產生誤差的原因，力求下一次實驗時減小誤差。例如，在演示萘的熔化和凝固時，實驗測得萘的熔點常常不是80℃或不是保持80℃不變。原因是什么呢？反復實驗后發現有以下四個原因：一是煤油溫度計不夠準確，應該使用水銀溫度計，實驗結果較為準確；二是實驗中使用的萘粉純度不夠，應該使用化學純萘粉，結果較準確；三是實驗加熱不均勻，溫差過大，要求酒精燈加熱要緩慢均勻，使杯中水溫與試管中萘粉溫度差不超過3℃；四是萘粉受熱不均勻，攪拌萘粉要認真、細致，使萘粉受熱均勻。

二、演示直觀生動，提高實驗的啟發性

直觀形象是演示實驗的一大特點，“千言萬語說不清， 一看實驗就分明” 就是對演示實驗的真實寫照。例如，平時學生對“懸掛在支架上的重物，其重力對桿的作用”總是難以理解。如果可做演示實驗來幫助學生理解：將斜桿上端系一根橡皮繩，用圖釘釘在黑板上，橫桿的左端頂住一個氣球，掛上重物，就可看到橡皮繩被拉長氣球被壓扁。 學生看了這種直觀形象的實驗后，就立刻明白重力對杠桿的作用。

課堂演示實驗的目的是引導學生從觀察到的實驗現象進行追因思考，通過啟發思維發展學生認識客觀世界的能力，因而設計的實驗要具有很強的啟迪性，教師要加強對學生觀察與思維方法的訓練。

三、演示貼近生活，增加實驗的趣味性

生動形象、妙趣橫生的演示實驗能激起學生學習的興趣，與生活實際密切關聯的演示實驗能強化學生學習的主動性、求知欲望。例如，演示大氣壓實驗，可補充“瓶子吞蛋”實驗。 把煮熟的雞蛋去皮，放在一旁備用，取一個合適的廣口瓶，將一燃燒著的細紙條迅速塞入瓶中， 再馬上將雞蛋的小頭朝下立在瓶口上， 隨著火的熄滅和白煙升起， 瓶將雞蛋吞進“肚子”里。接著舉例針灸“拔火罐去風濕”的原理，學生會感到學習物理其樂無窮。 又如，在做上面“瓶子吞蛋”的實驗體會大氣壓的存在前，用手握雞蛋時蛋殼不破，但將雞蛋的蛋殼在尖細的硬物上可以敲破，可以完成“壓強與受力面積關系”的實驗。

在教學過程中設計演示實驗時要盡可能 “因陋就簡選器材，順手拈來做實驗”。 這樣使得實驗更貼近學生的學習實際和生活實際， 利于學生理解物理原理和規律。

四、增強演示可視性，提升實驗的感染性

實驗現象的可視性強弱決定實驗教學效果的好壞，在教學中應采用投影放大、機械放大、自制可視性強的儀器來進行演示實驗是常用的方法。 可視性強、驚奇的演示實驗不但能高度吸引學生注意力，而且能促使學生深入思考物理現象。例如，演示大氣壓作用的小試管沿大試管上升實驗。 用一根較細的試管放在一根粗細適當的裝滿水的試管內， 將試管倒過來，口向下，學生意外地看到，水向下流，小試管不是下落而是上升了。這個現象大大出乎學生意料，使課堂氣氛頓時活躍起來。

有悖“常理”的驚奇實驗常常會成為催生學生深入研究的動力。 例如，演示水是熱的不良導體時，在試管底部放上幾條小活魚，上部的水沸騰了，試管底部的魚仍在游動，“沸水養活魚” 這奇怪的事情怎能不讓人深思呢。

有的演示實驗， 在學生想象中實驗結果會引起不良后果，如損壞東西、損傷人體等。 學生觀察時的注意力會特別集中地關心實驗過程。 例如， 在講授“機械能守恒定律”時，設計“鐵球碰鼻”的演示實驗：將一個鐵球懸掛在教室天花板上， 讓鐵球能剛好碰到鼻子，然后釋放鐵球，鐵球擺過去，又擺回朝教師打來時，教室里發出了驚叫聲，學生為教師捏了一把汗。但教師那安詳的神態又激起他們求知的欲望。又如，演示盛滿水的杯子上蓋一塊玻璃片后倒置，在大氣壓的作用下，玻璃片不會掉下來，水不會流出來的實驗。教師在演示時，將該實驗放在講臺教師用書正上方進行， 學生觀察時會馬上想到老師的書會很危險，從而吸引了學生的注意力。 總之，在課堂演示實驗教學中， 如果教師用心設計一些好的演示方法與技巧，演示效果就會得到大大的加強。

五、積極參與演示，增強實驗的體驗性

演示實驗不能先由教師做給學生看，再講給學生聽，使演示與講解脫節。這種作法忽視了學生學習的主動性，不能發揮出演示實驗的作用。教師在演示的同時引導學生觀察，不斷啟發提問，讓學生分析、討論，充分調動學生學習的積極性，使實驗結論合情合理適時地被推導出來，還可以讓學生參與做實驗，讓學生上講臺來讀數或配合老師動一動手。例如，在進行測斜面機械效率實驗時，可讓兩個學生上講臺來測出斜面長度和斜面高度，再讓另外的學生來勻速拉動物體前進，并測出拉力的大小。這樣一來既讓學生信服，又給全體學生留下了深刻的印象。 又如，在演示馬德堡半球實驗時，先讓兩個“大力士學生”上來拉，不能將兩個半球拉開。 打開活塞，讓空氣進入半球中，再讓兩個力氣最小的學生來拉，卻很輕松地將兩個半球分開了。兩種現象相對比，說明大氣壓強不僅存在，而且很大，實驗給學生留下了深刻的印象。

讓學生參與演示實驗，不僅可以激發興趣，調動其學習積極性，增加學生對物理規律的理解深度，同時還可以規范學生的實驗操作。 例如，在做“物體的質量與體積關系”演示時，教師先分析清楚實驗目的及要測的物理量，然后讓一名學生上講臺，從天平的調節、鐵塊的放置、砝碼的增減、游砝的移動、讀數及用量筒測鐵塊的體積，都讓學生演示操作，教師則在一邊給予指導，及時糾正他們的不規范操作。

六、演示操作規范，凸顯實驗的示范性

學生的實驗技能培養， 一方面靠分組實驗的實際操作，另一方面則有賴于演示時教師的操作示范，因此，做演示實驗時，必須一絲不茍地按規程操作，不能有一點大意。 例如，做天平演示時用手拿砝碼，電路連接時不用開關等做法，必須嚴禁。由于疏忽而發生損壞儀器的事故，更不能允許。關于演示儀器的裝配和使用的注意事項，必要時也應該告訴學生。這樣經過長期培養， 學生的實驗技能將會有很大的提高， 學生分組實驗的操作規范程度和熟練程度也會相應提高。在初中物理演示實驗中，不安全的因素客觀存在。 例如，有易燃的、有劇毒的、有腐蝕的、有觸電危險情況等。教師在進行演示實驗之前，一定要熟悉整個實驗的操作過程，了解實驗儀器的性能，掌握實驗儀器的操作方法，按照規定的程序進行實驗，認真仔細地把握實驗過程中的各個環節， 做到萬無一失，以確保實驗過程的順利進行。 對有危險的實驗，若有學生參與操作，一定要認真的指導，確保實驗中人身和財產的安全。

總之，以教師操作為主的演示實驗，在引入新課，概念建立，理解規律，提升能力等方面起到了積極作用，《義務教育物理課程標準》 將科學探究作為課程目標和教學內容列入到初中物理教學之中。 通過師生互動、生生互動，提升演示實驗的功能，不僅可以使演示實驗在獲取知識方面發揮重要作用，而且在培養學生科學素養方面也會產生重大影響。