淺談初中物理演示實驗的幾個改進策略

潘承玲

【摘 要】本文闡述了改進初中物理演示實驗的重要性，并結合自己多年的實驗改進教學經驗，就演示實驗的改進策略進行了深入研究和總結。

【關鍵詞】初中物理;演示實驗;策略

初中物理演示實驗是指在初中物理教學中，教師為主要操作者的示范性試驗，演示實驗是物理教學中的一個重要環節。做好課堂演示實驗，不僅能激發學生的學習興趣，還能提高教學效率，可起到事半功倍的效果。教師應盡一切可能，做好演示實驗，在課堂上為學生展現出豐富多彩的物理現象和物理情景，幫助學生直觀、形象地理解物理現象的變化規律和公式的物理意義，幫助學生建立物理模型和物理概念。可見，在課堂教學中用好演示實驗有非常積極的作用，但教材中很多演示實驗在取材、原理、可視度效果等方面存在很多不足，必須在教學中進行改進。本文結合筆者多年的實驗教學經驗，就演示實驗的幾個改進策略進行探討，以望達到拋磚引玉的效果。

一、“變廢為寶”策略——實驗來自生活

物理實驗應該源于生活，生活中很多廢棄物（如易拉罐、乒乓球、注射器、氣球、兒童玩具等）都可以成為物理實驗的“儀器”，即“瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”。

比如易拉罐的運用，在學習光沿直線傳播時，演示小孔成像的原理，一般學校設有這類器材，教師可自己加以改進。把易拉罐的上端剪掉，在空易拉罐的底部中央扎一個小孔，在空罐的口上蒙上半透明的塑料膜，做成針孔照相機，教學效果非常明顯。再如，用吸盤、注射器做大氣存在和粗略測量的實驗，用吸管、乒乓球做流速與壓強關系的實驗，用塑料瓶做成火箭，演示物體間力的作用是相互的，用輸液用的塑料瓶和塑料管自制潛水艇模型，通過自制潛水艇模型的過程和實驗體驗的過程，幫助學生理解潛水艇的工作原理。

可見，我們在研究演示實驗改進時，應該就地取材，變廢為寶，這不僅能節約學校開支，而且學生對這些器材熟悉，更能激發起學生的學習興趣，進而提高教學效率，還能提高學生的科學素養，培養學生的環境保護意識。

二、“化簡為繁”策略——小實驗，大問題

麥克斯韋曾經指出：“一個演示實驗，使用的素材越簡單。學生越熟悉，就越想透徹地獲得所要實驗的結果。”所以，演示實驗應該簡單不應該繁雜，過于復雜的實驗裝置，不僅會分散學生的注意力，還不易抓住事物的本質，更不易學生自己動手做實驗。有時候，我們需要利用一些簡單易懂的實驗來代替復雜難懂的實驗。

比如，教材中探究二力平衡條件的實驗，可將小車改為輕質的硬紙板，取材簡單、操作方便，還能避免摩擦對實驗的影響。不僅能對二力平衡條件中是否作用在同一個物體上進行直觀、形象的演示，還能幫助學生進一步理解二力平衡的條件。

再如，學習摩擦力時，關于摩擦力的方向，學生不容易理解，教師可以利用生活中的牙刷進行試驗，將牙刷的毛直立在課桌的表面，用力推動或拉動牙刷，觀察刷毛彎曲的方向與牙刷運動的方向有什么關系。使學生比較形象、直觀地觀察到摩擦力的方向與物體的運動方向相反。使學生親近物理，拉進物理與生活之間的距離，培養學生的觀察、分析與概括能力，提高學生學習物理的主體意識。

比如，在“牛頓第一定律”的教學中，探究阻力對物體運動影響的演示實驗，由于受實驗條件的影響，教師可以利用多媒體手段，組織學生觀看氣墊導軌實驗的錄像，讓學生注意觀察滑塊的運動狀態，幫助學生進一步認識物體水平方向不受力作用（或受阻力非常小）時，物體將做（或近似做）勻速直線運動的情景，形象、直觀，效果顯著，可為接下來的科學推理做好準備，能使學生更透徹地理解牛頓第一定律。

三、“轉換放大”策略——提高實驗的可見度

“轉換放大”是物理學重要的思想方法之一，如：液體內部壓強特點，比熱容、聲音的傳播都滲透了“轉換放大”的思想。所以，演示實驗應具有一定的可見度，在課堂進行演示實驗時，后面的學生因看不到實驗現象會影響對知識的理解，有些實驗不得不讓學生課后逐個觀看，費時費力。

“轉換放大”方法在初中物理實驗中應用廣泛，比如，用“細管插瓶”演示微小形變，用乒乓球輕輕靠近振動的音叉，發現乒乓球被快速彈開，也是一種間接的微小放大。新教材初三物理在做焦耳定律實驗時，利用電熱絲對空氣加熱的實驗裝置，比以往用電熱絲對液體加熱的實驗裝置效果明顯得多，同時也大大縮短了實驗時間，有效提高了教學效果，也提高了學生的學習效率，并且，通過觀察U型管中液體上升的高度來理解電流、電阻與熱量的關系，能省去使用電流表測電流的麻煩，使學生集中注意力，便于學生專注于實驗本身，實驗效果非常好，這里還是利用了“轉換放大”的方法。

四、無中生有”策略——開發新實驗

現在的實驗手段，有時無法滿足實驗教學的需要，很難對學生講清楚，且內容枯燥無味，學生缺乏感性認識，影響教學效果。真所謂，“千言萬語說不清，一看實驗便分明”，為此，我們可以“無中生有”一些新的實驗。

在學習電流和電路一節時，對電流概念的理解是教學難點。教師可以通過演示實驗，讓學生參與實驗并帶著問題進行研究和探索，尋找問題的答案，重點強調電荷的定向移動形成了電流，為了幫助學生理解“定向”，設置一個趣味小實驗，并做成flash動畫：操場上許多人向四面八方走動形不成人流，但許多人都向一個方向移動就形成了人流，利用形成人流的flash動畫，幫助學生理解電流的形成過程，形象、直觀，教學效果明顯。

五、“差異對比”策略——增加趣味，引發知識沖突

皮亞杰研究表明，當感性輸入與現有認知結構存在中等程度的不相符時，學生的學習興趣最大。差異對比策略是通過新奇的對比實驗，引發學生的認知沖突，激發學生主動提及知識的興趣和欲望，進而提高教學效果。

比如，為驗證大氣壓強存在，做“水杯-紙片”的實驗，很多教師只是在裝滿水的杯口蓋上紙片再倒過來，簡單地做完實驗，讓學生目睹了一個“理所當然”的事實。我在進行這個實驗教學時，重新設計，讓學生在觀察過程中帶著問題，對“紙片在什么情況下能掉下來”進行對比實驗，分別演示水杯盛滿水杯口向下和向側面。盛少量水和不盛水的薄紙片和厚紙片，尾部開口的紙杯與不開口的等多種條件下紙片的情形，并引導學生對實驗效果與條件關系進行深層次的全面對比分析，總結概括出想象的本質規律。

再如，在學習浮力一節時，浮力產生的原因是教學難點，為了幫助學生觀察現象、直觀認識浮力產生的原因，設計如下實驗：剪去礦泉水瓶瓶底并將口朝下，從上面放入兩個乒乓球，一個乒乓球在下堵住瓶口，另一個在上，左手持瓶身，右手從上面向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶頸，水向下滲透，瓶內水位不斷上升，上面的乒乓球負載水面也隨之上升，下面的乒乓球盡管周圍和上面都是水，卻沒有上浮。如果用水堵住瓶口，滲透的水會很快充滿瓶頸和瓶口之間，下面的乒乓球底部也會浸沒在水中，它會立即“哧”地一聲上升到水面，通過對比實驗現象，學生對浮力產生原因的認識會“水到渠成”，不僅能大大激發學生的求知欲望，還會大大提高教學效果。

六、結束語

物理實驗的改進是有一些策略的，由于物理課堂演示實驗的重要性，所以物理教師應盡最大努力從演示實驗的設計、操作器材、方法、學生的參與度等多方面進行大膽改進與創新，讓學生更加形象、直觀地認識物理現象，構建物理概念，理解物理規律，這樣不僅能達到提高教學效果和教師成績的目的，又能培養學生的動手能力和探究精神，可集中學生的注意力，提高學生的學習興趣。

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（山東省鄒平市碼頭鎮初級中學，山東 濱州 256214）