演示實驗改進簡析

馬寶紅　楊浩浩

摘要：演示實驗是中學物理課堂教學中一種重要且有效的教學方式，但由于課堂距離和上課時間等因素的限制有些演示實驗在操作中會存在一些不足。本文通過對部分力學演示實驗進行重新實踐、分析，并在此基礎上進行改進，嘗試利用隨手可取的生活物品進行演示實驗，使得改進后的演示實驗達到取材方便，制作簡單，實驗現(xiàn)象更加明顯直觀的目的，從而為物理課堂教學提供幫助。

關鍵詞：演示實驗；教學方式；改進

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0276-03

一、引言

演示實驗是以教師為主要操作者的示范表演實驗。它把要研究的物理現(xiàn)象展示在學生的眼前，引導學生觀察思考，配合講授或課堂討論等方式，幫助學生建立概念和認識規(guī)律，或者通過演示的引導和示范作用，為學生獨立實驗創(chuàng)造條件[1]。運用演示實驗可以激發(fā)學生的探究欲望，為學生更好地建立概念和認識規(guī)律提供了必要的感性素材。同時也給學生提供了更好的實驗示范與指導，讓學生在觀察的過程中逐步培養(yǎng)良好的實驗作風。

由于教師在教學中運用演示實驗來進行教學能夠化抽象為具體從而激發(fā)學生的學習興趣因此深受學生歡迎。在進行實驗教學中，既可用現(xiàn)成的實驗儀器進行教學演示，也可以利用生活中的物品進行演示，且利用生活物品進行演示實驗可以拉近學生和物理實驗之間的距離，培養(yǎng)學生在日常生活中主動尋找探索實驗規(guī)律的科學精神。因此利用生活物品進行物理演示實驗的例子非常多，但是在這些演示實驗中由于環(huán)境和時間限制都會存在一些缺陷，本文通過重新操作對這些演示實驗進行了分析和改進。

二、部分演示實驗分析

1.探究物體的浮沉條件。演示探究物體浮沉條件中，向水中逐步加入食鹽，觀察雞蛋在鹽水中的狀態(tài)。在做這個實驗時需要不斷地加入食鹽，雞蛋最終會出現(xiàn)漂浮、懸浮的狀態(tài)[2]。在演示過程中為了讓雞蛋由容器的底部上浮達到漂浮和懸浮的狀態(tài)，需要向水中不斷地加入大量的食鹽并不停地攪拌以改變水的濃度。由于加入食鹽的量和原來容器中的水量相關，因此不能預先確定，只能在課堂上隨演示實驗的進行而確定，這樣由于占用課堂時間長短不確定從而很有可能影響整節(jié)課的順利進行，而且由于鹽量的不可控也有可能達不到預定的實驗效果。

2.大氣壓強的存在。在感受大氣壓強存在的教學中，通過瓶吸乒乓球?qū)嶒灪陀^察倒出熱水后飲料瓶變癟的現(xiàn)象來引導學生親身感受大氣壓強的存在。

瓶吸乒乓球?qū)嶒炘趯嶋H演示過程中，會存在以下一些缺陷：第一，此演示實驗在實際的教學過程中操作要領比較難把握，在演示過程中特別容易出現(xiàn)下邊的乒乓球突然掉下來，水全部流出來的結(jié)果，達不到讓學生感受到大氣壓強很大的效果。第二，這個演示實驗會引起學生的一些疑問，例如倒轉(zhuǎn)杯子后乒乓球沒有掉下來，到底是由于水粘住了乒乓球還是大氣壓的作用？

在觀察變癟的瓶子來感受大氣壓強的存在的演示實驗教學中，則會有以下缺陷：第一，等待瓶子變癟所占用的教學時間比較長，不能使學生在短時間內(nèi)看到實驗效果，極易耽誤教學進程。第二，在做演示實驗的過程中，大多數(shù)教師不選用大飲料瓶，因為大飲料瓶變癟的時間更長，但是選用小飲料瓶子做實驗后，小瓶子變癟的程度不太明顯，導致學生觀察到的實驗現(xiàn)象不太明顯。

3.影響壓力作用效果的因素。探究影響壓力作用效果的因素的教學中，通過觀察桌子正放和反放在海綿上，比較海綿的凹陷程度來得出壓力相同時，物體的作用面積越大，物體所受到的壓強越小[3]。在實際的演示教學中由于選用的小桌子包括砝碼的重量都不是很重，因此桌子正放在海綿上和倒轉(zhuǎn)過來放在海綿上時，海綿的凹陷程度差別并不十分明顯。另外，由于考慮到演示實驗的方便性，海綿和小桌子的體積都不是很大，所以演示實驗效果只能前兩排的學生看清楚，因此導致大部分學生并不能夠很順利地得出實驗結(jié)論。

三、對上述演示實驗的改進

1.探究物體的浮沉條件演示實驗的改進。準備三個大小、形狀相同的雞蛋和一罐水，取其中的一個雞蛋上邊開一個小孔，把里邊的蛋清與蛋黃倒出，往里邊加入適量的水，并用塑料膠帶將其封口，放在杯子中，此雞蛋會上浮達到懸浮狀態(tài)。接著取另外一個雞蛋，利用同樣的方法把雞蛋清空，并用塑料膠帶將其封口，之后放在裝滿水的杯子中時，此雞蛋上浮從而達到漂浮狀態(tài)。

2.感受大氣壓強演示實驗的改進。改進實驗一：瓶吸乒乓球?qū)嶒灒捎趯W生在此實驗過程中，可能會誤認為是水粘住了乒乓球的作用，而不是氣壓的作用。針對此疑問，可以先在杯底鉆一個小孔，在做此實驗的時候先將小孔堵住，接著在詢問學生乒乓球掉不下來的原因時，當學生回答是被水粘住時，再把杯底的孔打開，水就會流出來，從而解決學生的疑問。

改進實驗二：取出一個紙杯、一杯熱水、一個氣球。將熱水倒進紙杯搖晃幾下，再倒出，之后將氣球放在杯口上，按壓3秒后，提起氣球，會觀察到，紙杯和氣球一起提了起來。

3.探究壓力的作用效果的影響因素演示實驗的改進。上述演示實驗中主要是在探究當壓力相同時，改變接觸面積大小，判斷其壓強的變化，其海綿的凹陷程度不太明顯。針對這種情況可以準備一個氣球、一罐牙簽、一個泡沫片。在泡沫片上插一根牙簽，將氣球上放一本書之后一起放在牙簽上，此時會明顯地看到氣球瞬間爆炸。

然后在泡沫片上緊挨著扎上許多的牙簽，制作出牙簽床。再將同樣的氣球和書本一塊兒放在牙簽床上，此時學生會發(fā)現(xiàn)氣球沒有爆炸。

前后兩個實驗對實驗裝置區(qū)別和實驗結(jié)果的對比效果非常明顯，學生很容易就能總結(jié)出實驗結(jié)論為：壓力一定的情況下，壓力的作用效果和受力面積成反比。

四、總結(jié)

以上是對初中物理教學中比較常用的演示實驗進行的改進分析，這些改進貫徹了以下原則：首先是實驗材料生活化，應用這些生活化的材料進行物理實驗能夠讓學生感覺到物理就在身邊，同時也貫徹了新課標“物理從生活中來到生活中去”的目標；其次是克服演示實驗的局限性將實驗現(xiàn)象放大化，能夠很好地引起學生的注意力，激發(fā)學生的探究興趣。物理教學中的演示實驗有很多，恰當?shù)乩醚菔緦嶒災軌蜃屛锢斫虒W錦上添花，但是演示實驗的效果是否盡如人意則需教師在教學中不斷琢磨。本文僅通過這幾個改進實例起到一個拋磚引玉的作用，希望由此能夠引出更好更貼近物理和生活的演示實驗。

參考文獻：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2009：110-121.

[2]王雪松.鹽水浮雞蛋實驗的改進[J].實驗教學與儀器，2014，（31）：52.

[3]葉友芳.“壓力作用效果”與之相關因素實驗裝置的改進[J].中國教育技術裝備，2004，（07）：30.

Abstract：The demonstration experiment is an important and effective teaching method in the middle school physics classroom.However，some demo experiments will have shortcomings due to the restriction of the class distance and the time of class.This paper tries to re practice some of the mechanical demonstration experiments and improve it.The goal of improved demonstration experiment is to carry out the readily available experiment phenomenon with the living items.As well as it can be provided to help for the physics classroom teaching.

Key words：demonstration experiment；teaching method；improve