浅议中学物理演示实验教学改革

浅议中学物理演示实验教学改革

郭世荣

（府谷县大昌汗学校，陕西　府谷　719400）

【摘要】课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分。本文论述了为什么要改革物理演示实验教学；怎样改革物理演示实验教学。

【关键词】演示实验　教学改革　探索性实验

一、为什么要改革物理演示实验教学

物理新教材从素质教育和学生的认知特点出发，编排了大量的探究性实验，充分体现以观察、实验为基础的物理教学的特征。物理教学应让每个学生都动手来做实验，让实验现象唤起学生的好奇心，使学生在实验探究活动的体验中激发学习热情，并获取深刻的感性认识，较好地理解和掌握物理概念和规律。

物理实验教学，从18世纪德国、法国建立了学校的演示实验室，教师经常用昂贵的仪器演示生动的现象，从此便开始了世界上的物理实验教学，这成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。

近年来高考物理试卷对实验的考查，不仅从学生实验发展到演示实验，而且已从简单的背诵实验知识转向考查对实验的思想、原理、方法的理解上，重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如，2001年是用干涉法检查平面的实验，2002年是简谐振动图像的演示实验，2003年是光电效应演示实验，2004年是运用静电计研究平行板电容器电容量的决定因素，2005年有关光电效应的演示实验和LC振荡电路的演示实验。但是实验题的得分率都不高，反映了目前在中学物理教学中，实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师都不同程度地只重视理论的讲授和解题能力的培养，而忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方狭小拥挤，严重制约了实验教学的正常开展，对于课标规定的实验，不仅开出率低，而且演示实验的作用和地位还在低水平下徘徊，使学生实验动手能力普遍较低。近几年我国中学生实验素质较差。又如，1990—1995年，国家教委仪器研究所对一万余名学生进行实验能力测试，结果是我国中小学生实验动手能力几乎都不及格。说明了我国中小学生实验动手能力普遍较差。因此，为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理的兴趣和爱好，调动他们的学习积极性，发挥非智力因素的能动作用，引导他们从小爱科学、重科学、学科学、用科学，激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志，缩小与世界先进国家实验教学的差距，我们应进一步改善实验条件，改革演示实验教学，直观形象地为学生提供感性认识，达到理论与实践相结合的目的。

二、怎样改革物理演示实验教学

（一）重视演示实验教学，加强学生能力培养

目前，学生普遍感到物理“难学”，其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家，他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法，如日本初中物理的课时数只有75课时，但安排的学生实验却有20个，演示实验有130个，并且绝大多数都是研究性实验，基本形成以实验为中心的课堂体系。可见，他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多，他们学生的实验心理素质比我国学生强。因此，在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中，我们对物理实验教学，必须引起高度的重视，为了研究好这些课题，教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难，并结合教学实际，研究解决的方法，努力开发一些直观的演示，同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就，例如，用激光演示光的干涉和衍射，用发光二极管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中，可在规定的实验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔。例如，“分子间作用力”的演示，可在两只乒乓球间夹上一段弹簧，球的外侧套橡皮筋，平衡时，引力等于斥力；增大球距时，引力大于斥力；缩小球距时，引力小于斥力。在讲“大气压强”时，找一只广口瓶，瓶底铺层沙子，点燃浸过酒精的棉花，然后用剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口，过一会会发现熟鸡蛋掉入瓶内。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣，更多地拓宽了学生的视野，丰富了他们的想象，而且能有效地提高学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

（二）在演示实验中提高学生的参与程度

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生。不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如，在“楞次定律”一节的教学中，可变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材（干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线），实验中让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系，其次观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系，把直观的材料作为培养学生知觉、观察力的材料，引导学生仔细、准确地进行观察，再次引导学生讨论、研究、对比、总结出感应电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系，最后训练学生用科学的语言描述，并解释所观察到的现象，从而顺理成章地写出楞次定律。可见，演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。学生参与演示实验，提高了演示实验的可信度，使学生印象深刻，兴趣大增，更有说服力，它为教学提供了良好机会，更为学生思维发展开辟了广阔的天地。

（三）变验证性实验为探索性实验

在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中，要尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。例如，在“牛顿第二定律”一节的教学中，将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法：①边学边做实验：首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。其次再演示课本上的实验，规范操作，这样，不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对a和F，m的关系获得感知。②探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表、画出a－F、a－1/m的图像。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。这样，让学生用实验探索和理论探研两种方法进行自我推证，在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢固，同时使学生受到科学方法的熏陶。

参考文献

［1］王至正，张宪魁，王河.物理教育学［M］.青岛：青岛海洋大学出版社，1994.

［2］贾晓波.心理健康与教师心理素质［M］.北京：中国和平出版社，2000.

［3］王兆鸿.物理课堂教学技能训练［M］.长春：东北师范大学出版社，1999.

［4］张朴成.物理典型课示例［M］.长春：东北师范大学出版社，1999.