物理演示實驗教學的兩個誤區及價值重構

何勇軍

摘? ?要 演示實驗對物理教學效率的提升有重要作用。經過新課改洗禮，教師普遍重視實驗，實驗條件也大為改善，但物理演示實驗教學中存在“節節探”和“滿堂探”兩個誤區。在沒有必要之處開發演示實驗，一節課演示實驗太多，課堂節奏太緊湊，導致演示實驗教學產生不良后果。應正確認識演示實驗在物理教學中的價值，明確演示實驗教學的基礎和目標，重視開發教學價值高的演示實驗，樹立正確的演示實驗評價導向。

關鍵詞 物理演示實驗? 價值重構? 節節探? 滿堂探? 立德樹人

隨著課改進入新階段，新課程理念為廣大教師接受并運用于教育教學實踐中，加上社會經濟發展，辦學條件得到改善。這兩個重要因素的疊加改善了實驗教學現狀。教師在物理教學中重視利用與開發演示實驗來激發學生的學習興趣，為學生的物理學習鋪設臺階，降低學生理解知識的難度。但是，教學實踐中發現物理演示實驗教學存在矯枉過正的情況，比較典型的有：“節節探”——應景式開設演示實驗;“滿堂探”——一節課上實驗扎堆。這兩種現狀其本質都是為了實驗而實驗，不能充分發揮實驗的教學和育人價值，更多的是烘托課堂氣氛。避免演示實驗“節節探”和“滿堂探”，教學內容瘦身，有利于集中時間和精力破解教學疑難，促進學生全面發展和立德樹人根本任務順利達成。

一、物理演示實驗教學的兩個誤區

1.演示實驗教學“節節探”

有教師在教學實踐中，覺得物理課堂沒有實驗就失去了支撐，所以在執教公開課、觀摩課、比賽課時，無論什么課型、什么內容，一定要設計演示實驗。在設計一些不適合、不需要實驗的教學內容時，牽強開發演示實驗。

某次教研活動中，教師執教“力學單位”一節，在講授力學基本單位時，開展了分組實驗活動。給學生提供彈簧秤、米尺、秒表，并提出如下問題：同學們，猜一下課桌大概有多長？有多寬？有多高？空水杯大概有多重？剛才秒表大概有多長時間？讓學生通過上述三種工具的測量來感受1米、1千克、1秒。學生在初中人教版教材八年級上冊第一章第1節“長度和時間的測量”已經完成詳細實驗，在八年級上冊第六章第1節“質量”進行過質量測量的系統學習[1]。上述實驗簡單重復初中內容，學生不能從中獲得新的感性經驗，也不能習得物理方法與實驗技能，更不能領會物理思想。

2.演示實驗教學“滿堂探”

物理演示實驗教學的另一個誤區是物理課堂成了實驗的堆砌——“滿堂探”。利用演示實驗為學生學習奠定基礎，降低理解難度無可厚非，但如果一節課實驗太多，每個實驗都淺嘗輒止，學生沒有時間思考，就不能實現深度學習，演示實驗的教學和育人功能也會被弱化，無法發揮其應有價值。

在一次公開課中，執教“超重與失重”的教師設計了9個實驗。從課堂小測和課堂反應的情況來看，本節課教學效果離預期有差距。一節課40分鐘時間內，實驗探究過多，師生疲于應付，實驗過程注定不細膩、不充分，學生思考不透徹，甚至沒有時間思考。實驗蜻蜓點水，學生對實驗的參與只是湊熱鬧，學生學習注定是淺層的。通過實驗讓學生透徹理解知識、習得物理方法，促進學生全面發展等目標自然沒法實現。

二、“節節探”和“滿堂探”的不良后果

1.對實驗現象解釋不充分

實驗的最終目的是要學生掌握實驗背后的物理知識，領悟其中的物理方法，理解實驗中的邏輯關系，最終將知識、方法、思維遷移到新問題的解決中。所以，實驗不能僅是給學生演示現象，更要引導學生思考，對實驗現象進行準確、詳細的解釋。然而，在現實中發現，有些教師的演示實驗，僅停留在現象演示，解釋環節被弱化甚至忽視。這樣的實驗教學，不能達到預期目標，不能促進學生將感性經驗深化成理性思維，更談不上知識遷移。

一次在楞次定律的公開課上，執教者利用圖1所示器材演示了N極、S極向下插入、向上拔出等實驗過程，學生觀察到上述過程中靈敏電流計的指針偏轉——產生了感應電流。實驗是成功的，但遺憾的是教師并沒有進一步引導學生歸納總結得出實驗結論。事后交談得知采取這一策略的原因是：第一，學生歸納難度大，浪費時間;第二，后面教學中還有“來拒去留”、圓形強磁鐵從等高的鋁管、銅管、塑料管中下落等實驗，時間太緊張，為了給演示實驗騰出時間，省去了學生歸納總結環節。

歸納得出楞次定律對學生而言有難度，是教學中的一個挑戰，但如果因為有難度就跳過歸納總結、升華學生認知這一教學環節，實際上是剝奪了學生的學習機會，學生失去挑戰難度的機會，思維及認知水平就不會得到發展。

2.演示實驗與本節核心內容脫鉤

每節課都有明確、清晰的教學目標，所有的教學活動的設計都要緊緊圍繞教學目標進行。演示實驗設計要能夠服務教學目標的順利達成，就必須緊扣教學核心內容。如果教師設計的實驗與教學核心內容聯系密切，那么實驗就能夠在幫助學生構建模型、突破教學重難點等方面起到積極作用，否則實驗不能發揮關鍵性作用，只能起到調節課堂氣氛的輔助性作用。這樣實驗不僅不能為突破教學重難點貢獻力量，還會造成學生學習精力的分散。

在“安培力的應用”教學研討課中，執教者在講解了電磁炮原理后，與學生一起演示了如圖2所示的自制電磁炮，實驗演示很成功，當接通電源瞬間，小鋼珠從線圈中被加速后，經過白色塑料管飛入一次性塑料杯后，學生比較驚喜，他們感受到物理實驗的魅力，也體會到了老師為這節課所付出的辛苦努力。然而，這一“現象”成功的實驗并不能對學生掌握本節課的核心知識起到作用。本節課是要利用電磁炮、直流電動機、磁式電表這三個模型，讓學生學會分析導體棒在磁場中的平動與轉動。這三種情境中，導體棒或者線圈與磁場都始終垂直。在問題分析和拓展中，滲透電流元分析法、特殊位置分析法、等效分析法、轉換研究對象分析法等方法。本實驗中小鋼珠在線圈中被加速與上述知識、方法聯系不密切，執教者也沒有解釋實驗現象，實驗沒有起到提升物理教學效率的作用。

教師沒有必要形成每一節課都要開設實驗的“執念”，實驗過度泛濫有時會剝奪學生深入思考的機會，使學生喪失思維發展的契機。實驗設計必須緊扣核心教學內容，才有助于教學重難點的突破，才有利于學生領悟物理核心方法，才能實現教學效果的提升。教學內容與實驗割裂，不僅不能起到預期作用，還會造成內耗，分散學生精力。

三、重構演示實驗教學價值的策略

1.正確認識演示實驗在物理教學中的價值

實驗探究需要將明顯的現象充分展示出來，為學生積累感性經驗，更需要引導學生進行深刻的理性思考，在學生認知由感性到理性的飛越過程中實現培養思維、領悟方法、發展智力。物理教學要立德樹人，本質就是促進學生全面發展。要學生德、智、體、美、勞全面發展，要“五育并舉”并不是德智體美勞的簡單疊加、機械組合，而是要通過“五育互育”實現“五育”的融合，充分顯現出“五育”的整體效果。如果五育沒有“互育”，就會出現五育不充分。充分智育有利于促進其余“四育”的發展，促進學生德智體美勞全面發展。高分低能現象的出現就是智育沒有完成本該完成的任務，即智育不充分造成的[2]。教學中教師要正確認識到演示實驗最終價值目標是發展學生的思維，促進學生全面發展。要體現這一價值目標需要摒棄演示實驗重視數量輕視質量的觀念，而重視演示實驗的質量，在重視演示實驗效果的基礎上設計好現象和結果分析過程中教師的“導”，引發學生積極主動思考，促進學生深度學習。這樣演示實驗就不會在課堂上遍地開花，而是在關鍵之處設計高質量演示實驗。

2.明確演示實驗教學的基礎和目標

基于既契合學生認知水平，又使學生“跳一跳能夠摘到桃子”的教學理念[3]，教學設計要有新內容，讓學生在已有知識的基礎上獲得知識、能力、方法、技能等方面的“升級”。演示實驗教學的設計更應基于學生基礎并有所突破，不能簡單重復做過的實驗，也不能簡單復制生活中情境，應起始于過去、源于生活，并有所超越，讓學生有新收獲、新體驗。

演示實驗出現“節節探”和“滿堂探”一個重要的因素就是教師對學生的基礎掌握不充分，對教學目標也不夠明確，即不知道學生在何處，也不知道學生將去向何處。知道了學生在何處，教師設計的演示實驗就不會簡單重復學生已經做過的實驗，也不會在三言兩語就可以說清楚之處開發實驗，教師才不會在本該要學生抽象思維之處開發實驗剝奪學生思維發展的契機。教師開發的實驗才會有新意，給學生帶來新感覺，讓學生有新收獲。明確學生將要去到何處，教師開發實驗除了追求實驗現象明顯外，還會追求引導學生思考，促進認知進階和學生思維的發展。

3.重視開發教學價值高的演示實驗

物理教學中演示實驗重在質量，而非數量，并非多多益善。一般而言，一節課有1到2個高質量的演示實驗就足夠，不需要也不應該讓演示實驗探究塞滿整節課堂。有些不需要實驗的教學內容，不應強求。高質量的演示實驗應該具有明顯的實驗現象，有較高的教學價值——能夠促進學生發展，能較好服務立德樹人。具體而言有如下三個方面的主要特征。

（1）能夠引起學生的共鳴。實驗現象明顯，觀測效果好，能調動學生的學習興趣和學習熱情，幫助學生聚焦學習內容。

（2）能有效解決學生認知疑難。在教學重點、教學難點處開發演示實驗，降低學生理解的難度，幫助學生掌握知識與方法，領悟物理思想，解決學生學習過程中的困惑，為遷移應用奠定基礎。

（3）能引發學生思考，促進學生思維發展。實驗要能夠引發學生的思考，要是能夠與學生原有認知產生矛盾效果更好，更能對學生思維訓練產生積極作用，實現學生科學思維的發展，促進學生認知實現質的飛躍。

4.樹立正確的演示實驗評價導向

評價具有較強的導向功能。在公開課、觀摩課、研討課、比賽課中，往往過于看中教師設計的演示實驗，只要實驗設計豐富且有亮點，就可以“一好遮百丑”，就可以獲得評委的“芳心”，就可以威懾“對手”和“觀眾”，最終取得優異的成績。這樣的評價導向下，自然導致教師想方設法開發演示實驗，尤其是在比賽課或者各類公開課上，不管對學生的學習有用沒用，無論如何也要設計一個演示實驗。其實一節課好不好，實驗只是其中的指標之一。除了關注實驗還應該關注教師在這節課上的其他表現，比如整體設計、教師的基本功、師生互動、教學目標達成情況等。這些方面每一個都可以細化為多個維度的評價標準。就教師的基本功而言，有靠嘴巴講的功夫、引導學生思考的功夫、教學中應對各種突發情況生成教學資源的功夫等。評價一節課最重要的是關注學生發展，不論是否有實驗，不論用了幾個實驗，只要學生獲得了知識，發展了能力，就是一節好課。

思維是物理的靈魂，發展思維是物理教學的使命，是立德樹人根本任務的重要組成。演示實驗是發展學生思維、促進充分智育的重要手段。通過演示實驗實現思維發展是學生全面發展的重要組成部分，是發展其余“四育”、實現“五育互育”、落實立德樹人根本任務、培養社會主義建設者和接班人這一教育終極目標的重要抓手。

參考文獻

[1] 彭前程主編.義務教育教科書物理八年級上冊[M].北京：人民教育出版社，2012：10-15.

[2] 崔學鴻.“五育互育”：高效促進學生全面發展[J].中小學管理，2020（02）：37.

[3] 何述平.運用圖像法探究電流與電壓和電阻的關系[J].中學物理教學參考，2020，49（19）：11-13.

【責任編輯? 孫曉雯】