对初中物理演示实验教学的研究

　　物理的教学不仅仅是让学生获知物理知识，更重要的是让学生学会研究物理的方法和技能，而达成这个目标，物理实验是很好的途径。演示实验作为物理实验教学一种形式在初中物理教学中占据极其重要的地位。通过演示实验可以激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力,能够主动发现问题,并通过思考、讨论来获得新知识，学生在体验实验过程中形成概念、规律和检验理论。现就初中物理演示实验教学的研究谈几点自己的体会。

　　一、精心选择，恰当演示助力物理知识的理解记忆

　　教材中的每个演示实验都是为了抽象概括出某一物理概念或建立物理规律再或是将物理原理应用于生活、生产中，教师在演示实验中要明确解决什么问题，突出哪些实验现象，重点示范哪些操作，怎样启发学生积极观察、思维、得出结论，教师要根据教材要求及现有设备条件精心选择进行演示。选择要直观、面向全体学生、突出教学重点或难点、便于操作、容易观察、利于分析等,比如我们可以做如下实验：在一只玻璃钟罩内用线吊一个手机，在外面用另一个手机来发送信号，玻璃罩内手机可以收到信号：屏幕闪烁、铃声响起，当我们从钟罩向外抽取空气时，就只看见屏幕始终闪烁但是听到的铃声逐渐变小直至听不到铃声，通过这个实验充分说明了电磁波的传播不需要介质而声音的传播需要介质的这一客观规律。又如在教学“空气的力量”时，教师可以向学生介绍大气压强的大小相当于质量约10吨的物体压在面积为1平方米的地面上产生的压强，学生个个惊讶，都持怀疑的态度。为了证明空气的确有很大的力量，教师可以把事先准备好的废弃奶粉铁皮桶，让学生用双手用力挤压，而铁皮桶无明显形变。随后在铁皮桶里装上适量的水，放在铁架台的酒精灯上加热，直到桶里的水沸腾，再用桶盖将桶口盖严，放在盛有冷水的水桶里，用手不断浇水淋铁皮桶，奇迹发生了，坚硬的铁皮桶塌陷进去。然后引导学生了解铁皮桶塌陷的原因：因为桶里的空气被水蒸气排出，当向温度较高的铁皮桶浇水时，桶里的水蒸气液化成水，桶内的压强大大减小，而桶外空气压强不变，就这样，桶外空气把桶压塌陷了。通过这样的演示实验，把学生看不到、摸不着的大气压直观呈现在学生面前，使学生确信大气压是有很大的力量。再如在探究磁体周围磁场的教学时，把条形磁铁放在磁场演示板下面，用手轻轻敲击演示玻璃板，玻璃板内的小磁针分布成一条条有规律的曲线。通过这个实验，学生们深信磁体周围确实有磁场，认识到了用磁感线描述磁场的重要性。因此，对于抽象的知识及概念，教师只有通过实验演示，才能把这些抽象的知识直观化，抽象的概念转化为形象的物理现象，便于学生理解掌握。

　　二、抛砖引玉，演示实验是点燃学习激情的导火索

　　对于刚接触物理的中学生而言，学习激情、学习兴趣是引领他们进入学习殿堂最好的老师。传统的课堂教学中往往会认为演示实验明了、易懂，没必要花时间做演示，更多的精力应放在理论知识教学上，从而忽视演示实验的重要性。我们的课堂只要有实验器材进教室，必定会引起学生的注意，演示实验是吸引学生眼球，提高学生学习兴趣最好的途径。例如，在升华与凝华知识的教学时，为避免学生枯燥无味被动接受理论知识，教学时设计碘的升华与凝华的演示实验。演示时先让学生观察到常温下密闭玻璃管内的碘为固态小颗粒，然后把玻璃管放在酒精灯火焰上来回均匀加热，学生可以清楚的观察到玻璃管内固态碘逐渐消失，整个玻璃管变成紫色。把玻璃管从酒精灯火焰上移开，玻璃管温度逐渐降低，又可以观察到玻璃管内的紫色碘逐渐蒸发消失。玻璃管内壁碘的固态微小颗粒逐渐增多。又如在阿基米德原理的教学中，为了探究浮力的大小与液体密度有关这一因素，教学时从生活中引入现象——人能够安然无恙躺在“死海”水面看书，却不能躺在江面看书。学生在对此现象好奇之余，及时引导他们猜想浮力的大小可能与液体的密度有关。为了验证这个猜想，教师可以事先准备好盛有清水的烧杯、鸡蛋、食盐等器材。演示时，教师把鸡蛋放入盛有适量清水的烧杯里，学生都看到鸡蛋沉到水底;随后，向烧杯里慢慢加入食盐，并用玻璃棒搅拌加速食盐在水里溶解，增大水的密度，此时学生惊奇的发现鸡蛋从杯底上浮到水面。又例如讲“大气压作用力”时，熟鸡蛋被吸入瓶内”这一实验不仅直观而且明了，使学生容易在轻松愉快的氛围中感悟知识的生成，培养学生实际操作能力的同时，完成知识的内化和深化，将学生带入现实生活的情境，例如中医学中对风湿病患者所用的拔火爟疗法，就是运用了大气压作用力的知识解决实际问题，使学生在大胆周密地对物理知识进行探索的同时，体验到了成功探索的乐趣，感受科学的魅力，提高了科学的素养。

　　三、直观易做，学生参与提高理性认识和学习方法与技能

　　物理实验的功能，不仅仅在于获得“正确”的实验结果，更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。因此，在物理教学中，应该更多地创造让学生在活动中得到“做”的机会，让学生亲自参加物理概念、规律形成的实践活动，让学生在实际的操作、整理、分析和探究中学习。例如在做流体压强与流速的关系实验时，我们可以准备一个乒乓球和截掉一段的矿泉水瓶，教师先演示向瓶口吹气，瓶内的乒乓球在松开手后仍不下落，再可以让几位同学吹一吹比比赛，看谁能让乒乓球保留在瓶口的时间最长，最后说明在流体中流速越大的位置压强越小。又如在进行马德堡半球演示时，先让两个强壮的大个子上来拉，不能将两个半球拉开，打开活塞，让空气进入半球中，再让两个力气最小的学生来拉，却很轻松地将两个半球分开了。通过体验与对比，说明大气压强的确存在，且很大，给全体学生留下了深刻印象。又如在讲压强之前可以做一个演示实验：将一块砖叠放在宽木板上再让某同学用手捧起，用铁锤砸最上面的砖，结果砖碎了几块。看起来很惊险，实际上同学的手并没有什么感觉。再问学生谁愿意让铁锤直接砸在手上?难道人的手比砖还硬吗?学生的学习积极性立即被调动起来，都想知道“为什么”?从而引出压强。再如“测定滑轮组机械效率”的实验原理公式是η=w有/w总=Gh/FS，需用弹簧测力计测出重物的重力G、绳子自由端的拉力F、用刻度尺测出重物提升的高度h、绳子末端移动的距离S。需要测量的物理量多，操作繁琐。学生可在实验中思考讨论，实验原理公式可变通为：η=Gh/FS=Gh/Fnh=G/nF。此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G、绳子自由端的拉力F、观察承担物重的绳子的段数n，即可方便地测出滑轮组的机械效率。如果学生对实验原理进行了总结，就会加深对实验过程的理解，明白实验中为什么要这样做，而不是机械的学习了实验操作。学生的独立动手能力会得到迅速提高，实验的兴趣也会增强。再如,做动滑轮可以省一半力的实验,实验的结果与理论的数值存在偏差,就要引导学生找出原因,是由于摩擦力作用的结果,为了使实验结果更趋于理想,我们应想办法,减少摩擦。可以让学生分组讨论,让学生通过自己的观察、自己分析归纳找出解决问题的办法。这将培养学生的思考能力、归纳能力相结合，提高学生的全面素质。

　　四、大胆创新，培养学生善于发现、勇于自主探究的精神

　　对于一个新的物理知识点、物理概念学生可能不那么容易接受，而创新的演示实验却可以帮助学生理解概念，更有助于培养学生善于发现、自主探究的创新精神。如对于实际功率、额定功率，很多学生不是很理解，以为灯上标注的功率大的灯就一定会更亮，可以用两只功率不同的灯分别组成串、并联电路，两灯泡串联时发现一只灯泡亮，另一只灯泡暗，学生提出疑问：额定功率大的灯为什么反而更暗，再说串联电路中各处的电流相等，两灯泡会同样亮，怎么会一只亮一只暗呢?为此，引导学生进行观察，这两灯电阻不一样大，对电流的作用不同，决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率，虽然串联电路中的电流相等，但根据P=I2R可知实际功率的大小还取决于灯泡电阻。所以会出现灯泡一亮一暗的现象。通过对上述现象的反思，学生就理解了决定灯泡亮度的是实际功率，而不单是电流或电阻大小。又如探究浮力大小与排开液体所受重力的关系实验中，传统的阿基米德原理实验步骤繁琐过程复杂，需要测量(G物、F示、G桶、G总)4个数据，计算(F浮、G排)2个数据，很多同学被过多的数据搞混，不能直接测出F浮和G排的数值，不能通过实验直观对比得到F浮=G排，不能直接通过实验深刻准确的理解阿基米德原理，因此我们对实验进行了改进和创新。将两个弹簧测力计并排挂在铁架台上，在其中一个改装过的弹簧测力计(右侧示数直接变为浮力的大小)下挂一个重物，测出重物的重力是G，调整右边的浮力0刻线至物重刻度线处。再将溢水杯装满水，把重物放入其中，改装弹簧测力计左边的示数为F示，右边的示数即为F浮=G-F示，同时把排出的水接入塑料袋中，读出另一个弹簧测力计的示数，即排开水的重力G排(如果橡胶管内存有水，要挤出来，以减小误差)。再增大重物排开水的体积，重做上面的实验，仍然可直接得到关系式：F浮=G排。在中学物理教学中，课堂演示实验是培养学生实验技能的重要途径，口头叙述、动脑思考，为解决以后实际生活问题打下坚实基础。创新演示实验可以将物理现象较直观地展示出来，直观性强的物理现象容易使学生形成深刻印象，能够调动学生学习物理的积极性，养成良好的研究物理问题的习惯。

　　总之，精心准备、规范操作，有针对性地引导学生进行分析、反思,这对进一步理解实验、深化实验、完善实验起着重要的作用，注重培养学生利用物理知识解释现象和解决问题的能力，更注重把目标放在培养学生的创新能力上，使他们利用所学知识去创造生活，真正达到物理教学从生活走进物理，从物理走向社会，使学生在轻松愉悦的氛围中获取知识，开拓学生身上闪耀的智慧火花。因此，我们应该提高认识，在教学中要大力推进演示实验，以适应现代社会科学发展的需要。