物理演示實驗中教師的主導作用

余麗芳

【摘 要】本文論述了演示實驗在物理教學中的作用，教師要學會利用演示實驗、探究實驗，使學生提高認知能力，掌握物理知識，達到創新的目的。

【關鍵詞】演示實驗 ? ?物理 ? ?教師 ? ? 作用

物理學是整個自然科學和現代技術發展的基礎，是以實驗為基礎的學科，物理的創新成果都源自于實驗，在物理學的發展過程中，實驗是最活躍、最具有生命力的部分。在物理教學中，演示實驗所具有的直觀有效、形象生動的特點，使之成為物理教學的重要手段，是課堂教學的有機組成部分。通過物理演示實驗的探究，學生能更好地理解物理概念、掌握物理規律、培養實驗技巧、提高創新能力。因此，鑒于演示實驗教學成為培養學生綜合素質的重要環節，發揮教師的主導作用，對實驗的內容選擇、構思設計、演示過程及學生的參與程度等進行研究，將是深化物理教學的有效方法。

一、教師確立演示實驗手段在教學中的作用

教師在教學中的演示實驗是區別于講課、習題課和普通物理實驗的教學方式，在物理教學中的作用體現在：

1.引發注意力，激發探究知識的興趣和熱情

物理演示實驗項目是利用物理學基本原理結合創造性思維設計制作出來的，集知識性和趣味性于一體，這些實驗項目與自然界中存在的實驗現象，以及人類的生活環境是息息相關的。既有古老的經典演示實驗，如高壓靜電、海市蜃樓等，又有融合多種現代科學技術的演示探索實驗，如3D 影視、超導磁懸浮等，所開設的內容都是經過精心組織設計的，實驗本身對學生有強烈的吸收力，將精彩的演示實驗展現在學生面前，能化抽象為具體，化枯燥為生動，能激發他們學習物理的興趣，喚起他們的求知欲望。

2.啟發學生認知能力，聯想生活中的物理問題

一個人觀察能力的強弱將決定他認識客觀事物的現象或過程的準確程度和廣泛程度。一個人只有準確而廣泛地了解客觀世界，才有可能進行正確的思維和想象，才有可能創新。要使學生對物理的所有基本概念、基本規律認識清楚，理解準確，掌握牢固，往往單靠抽象的講解是辦不到的，這就要借助于有說服力的實驗。而演示實驗恰能提供豐富的感性內容，變抽象為形象，正確地再現物理過程、現象及規律，糾正不正確、不合理的錯誤概念和思想，激發學生的思維靈感，降低思維的難度，掃除思維障礙，符合學生的認知特點。第二，教師在課堂上用PPT課件詳細解釋了靜電屏蔽的電學原理，并啟發學生思考在生活中是否存在類似現象。學生想到了高壓線圈外的鐵架，還有同學想到如果將易發生雷電地區的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網，可以保護人身安全。這樣的演示實驗體現出的物理原理使學生體會到生活中物理世界的奧秘。

3.加深學生記憶，鞏固理論知識

心理學研究表明，學生對學習內容的鞏固程度，跟學習的方式關系很大。一般來說，學生通過閱讀文字材料或聽教師講授之后，能夠記住10%-20%的知識;學生親自看到的實物或實際現象能夠記住30%;如果學生既聽教師講，又看到了實物或實驗現象，能記住50%;如果學生看到了實物或實驗現象，自己又描述過，便能記住70%。可見，教師或師生一起進行實驗，并讓學生在實驗的基礎上討論、分析，最后得出物理概念和規律，學生便記得更牢固。如在學習互感時，講到互感系數這個物理量時，教師強調互感系數只與線圈的形狀、線圈大小、相對位置及周圍的磁介質有關，與線圈中的電流無關，學生往往不能徹底地理解;而通過演示實驗，分別改變線圈的形狀、線圈大小、相對位置及插入磁介質的情況，觀察感生電流，能明顯看到感生電流的改變，使學生理解了互感系數這個物理量的屬性，并留下較深印象。

二、教師在演示實驗探究過程中的作用

教師要利用演示實驗，對實驗的內容選擇、構思設計、演示過程及學生的參與程度等加以探索，引導學生正確認知實驗的物理本質。

1.突出演示實驗目的，引入重點知識

演示實驗本身，無疑能使學生深刻地領會知識和技術，是培養學生各項能力發展的有利途徑。但是，有的物理現象錯綜復雜，相互交織;有的好比閃電，瞬間即逝;有的因果關系現象不明顯，只靠演示實驗本身難以達到培養能力的目的。在演示教學中，如果學生只是看新鮮，求好奇，光看不想，演示實驗就會只流于形式，這對學生能力的培養自然不利。因此，在進行演示實驗時，教師重要的職責是把演示實驗中的關鍵問題，物理演示實驗的科學觀點和思想方法向學生講清楚。

2.注重學生觀察能力、思維能力的培養和引導

引導觀察能力：有資料表明，人從外界所接受的信息，有90%是通過視覺通道輸入的，也就是說，人的大量知識是通過觀察獲得的。因此，要提高學生的各種能力，首先要提高觀察能力。在演示實驗過程中，教師要著力引導學生觀察實驗現象和過程，分清主次，明確觀察目的與對象，善于透過一些表面現象或干擾因素，抓住物理現象的本質，認識現象的本質和現象之間的因果關系，從而得出結論。尤其是對一些極快或極慢的動態現象進行觀察，如駐波實驗、簡諧振動的觀察。在實驗中引導學生根據觀察到的現象，及時預測后續的現象和結果，從而使學生的思維集中到實驗過程中，充分感知、及時發現問題。

培養思維能力：通過引導觀察演示實驗，可激發學生去思考實驗發生的條件、原因及規律等。

演示實驗的效果既直觀又有效，既鮮明生動又富有吸引力，既能使學生獲得感性認識，又能升華到理性認識，既開拓了思路又培養了能力。

3.促使學生積極參與，使學生自覺發揮主動學習意識

傳統演示實驗的教學，通常是教師演示，學生看，不同程度地限制和阻礙了學生智能和潛能的發展，直接影響了學生實驗心理素質的提高。因此，在演示實驗中，要突出學生主體作用，其顯著標志就是學生積極動腦、動手，感受、理解、參與知識產生和發展的過程，讓學生在參與中動手，在探索中動腦，培養學生動手實踐能力;要多角度地激勵，最大限度地釋放學生的潛能，培養學生的創新能力，如學生可以自主選擇實驗項目，創造發揮自己潛能的條件。

4.結合教學實際及所學專業，研究可行實驗，讓學生體會創新的樂趣，培育創新意識與潛能

目前，學生普遍感到物理“難學”，其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。為了解決這個問題，一方面教師必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結合教學實際，研究解決的方法，努力開發一些直觀的演示，同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就。另一方面，發揮學生的主觀能動性，緊密結合教學內容，讓學生自己動手制作一些能夠演示物理學原理或現象的實驗裝置。此項活動可以分成兩類：一類是儀器的模擬制作，如自制角動量守恒演示儀、范德格拉夫起電機、法拉第起電機;一類是自主設計制作創新性實驗儀器，這類問題在課本上找不到現成的答案，對培養學生的創新能力起到很好的作用。

5.合理運用多媒體，創新演示實驗教學

演示實驗在物理教學中的作用是任何教學手段都無法替代的，多媒體只是一個輔助手段，教師在利用多媒體演示物理現象和展現規律時要把握時機，要找準切入點，要在學生通過觀察實驗，并經深入思考建立了自己認為正確的物理圖景后，再展示多媒體課件，讓學生比較、檢驗，使之實現認知結構的同化和順應。如在波動實驗中，可利用多媒體實驗將某一時刻“定格”，觀察每一質點的運動情況、大小和方向變化的全過程，安全逼真。學生直觀地看到，每一質點并沒有“隨波逐流”，只在原來的位置上下做振動，從而理解波動不是質點在傳播，而是波形的傳播，能量的傳播。

總之，物理教學中演示實驗及探究，能展示生動而具體的實驗現象，對于建立物理概念、導出物理規律、幫助學生認識事物的本質以及學習和領悟蘊涵于其中的科學思想方法都是至關重要的。對教師的教而言，不僅要以傳授物理學家已經建立的物理知識為教學目的，還應該把物理學家們探索和認識物質世界的科學思想和科學方法滲透在整個教學過程中，通過演示實驗情景和探究，重現物理學家們探索物質世界的科學研究過程，引導學生主動探究，達到培養學生物理學思想和物理學方法及提高學生科學素質的目的。

【參考文獻】

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