物理演示实验的仪器选择与呈现方式，本文主要内容关键词为：演示论文,物理论文,仪器论文,方式论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理是一门实验科学，实验演示是物理课堂教学中的重要环节。通过实验演示，能够将抽象的东西形象地展示出来，让学生通过亲身经历来获得具体的感性认识，再通过教师的启发和引导，分析和推理，上升到理性认识。同时，实验演示是培养学生观察能力、探究能力和学习各种科学方法的重要途径。如何让物理演示实验在课堂上更好地发挥作用呢？笔者认为做好演示实验的仪器选择与呈现方式很重要。
一、选择有效的演示实验仪器
怎样的实验仪器才是好的实验仪器？麦克斯韦说过：“一项演示实验，使用的材料越简单，学生越熟悉，就越能透彻地获得所验证的结果。”可见结构简单，操作方便，又能观察到形象生动的实验现象的仪器就是有效的仪器。
1.信手拈来，从身边的小物件中选择仪器
“从生活走向物理，从物理走向社会”是物理新课程的基本理念。用身边的物品进行演示，能拉近物理与学生日常生活的距离，让学生深切感受到物理与社会、物理与日常生活的关系。而且在我们身边可以用来做实验的物品比比皆是，黑板擦、粉笔头、钥匙、废纸等，随手拿来都是实验资源。现举三例如下。
实验1：物体下落的快慢与物体所受重力无关
让一串钥匙和一张纸片同时从同一高度由静止释放，钥匙急速下落，纸片飘忽下落，钥匙下落的速度明显比纸片要快，与日常所见“重物比轻物下落得要快”相一致；然后把纸片捏成团，让它再次与钥匙同时从同一高度由静止释放，纸片和钥匙几乎同时落地。同一纸片捏成团后，重力并没有改变，只是体积发生了变化，下降的速度却明显加快了，可见物体下落的快慢与所受重力无关，只可能与体积有关，而体积决定了空气阻力的大小，可见通常所见物体下落有快有慢可能是所受空气阻力不同造成的。
实验2：静止的物体受到的摩擦不一定是静摩擦也可以是滑动摩擦
一边用黑板擦擦黑板，一边让学生观察，黑板与黑板擦之间的摩擦是滑动摩擦还是静摩擦，让学生确定黑板与黑板擦受到的摩擦都是滑动摩擦后，分析：黑板是静止的（相对地面），黑板擦是运动的（相对地面），所以静止的物体受到的摩擦也可以是滑动摩擦，只要它们之间有相对运动（相互接触的两物体间的相对位置有了变动）。
实验3：边喝水边做水流星实验
顺手提起自己盛着开水的杯子，使之在竖直平面内以肩为圆心做圆周运动，转到顶点时杯口朝下，水却不往下掉，做完后再自然地喝口水，用此实验来分析向心力的来源。
用身边的小物件来演示，视觉效果好，不但能很好地调动学生的积极性，而且通过教师的巧妙设计，还能很好地创设物理教学情境。
2.弃旧迎新，用玩具替代常规的演示仪器
玩具是中小学生非常熟悉和喜欢的物品，许多玩具是利用物理原理制成的，本身就是一件精美的物理仪器，如能恰当地运用于物理实验教学，不仅可激发学生的学习兴趣，而且可以培养学生的观察和思维能力。现举三例如下。
实验1：用气球代替水漏斗做反冲实验
有一种叫“火箭”的气球，长长的，容量大，吹气口小，吹好气后，自由放飞，在空气的反冲下，气球就像火箭一样射出去，实验简单，只要一只气球就好，效果却很明显；还有一种气球，充气后放开它就会像陀螺一样在空中不停地转动，效果也很好。
实验2：用遥控玩具车来演示作用力和反作用力
在木板下放两支同一型号的试管，木板上放上玩具小车，当玩具车向左运动时，车下面的平板向右运动，实验效果非常明显。由于采用了遥控技术，排除了实验中的其他干扰，说服力强。再加上玩具车造型美观，学生的感观受到强烈的刺激，印象深刻。
实验3：用溜溜球演示动能与重力势能的转化
溜溜球的构造与麦克斯韦滚摆类似，可用来演示动能与重力势能的转化。而且不少学生玩过溜溜球，对此非常熟悉。因此，用溜溜球代替麦克斯韦滚摆来演示，学生会感到非常亲切。
用玩具做实验取材广泛，根据演示需要还可以对玩具进行改装和组合，不但能充分挖掘玩具的物理特点和刺激功能，而且还能更好地培养学生的探索精神和创新能力。
3.老房重装修，改进原有实验仪器
如有关自由落体运动演示实验的改进，是通过不断改进牛顿管来实现的，从翻转实现下落到移开磁铁下落，再到用电磁铁切断电源下落，使实验的科学性和可控性不断增强；从白色的羽毛和灰色的铁片到染色的羽毛和涂上油漆的铁片，不但削弱了玻璃管反光的影响，而且又增强了对比度，提高了实验可见度。实验仪器的改进从牛顿管的改进历程可见一斑，每改进一次效果就提高一个档次。改进原有实验仪器，是提高演示效果的一个重要的途径。
二、设计有效的演示呈现方式
一个演示实验效果的好差与其呈现方式密切相关。好的呈现方式能改变物理课呆板、生硬的现状，代之以满堂生辉，给学生以激情和美的享受，从而激起他们高涨的学习热情。
1.改变实验思路，用等效替代的方式来呈现
如日光灯的工作原理，通常的授课方式是：先介绍日光灯电路的构成元件，再介绍各元件的功能，最后连接一下电路，电灯亮了，课就完成了，很少有人想过要用演示来证实这些元件的功能。笔者在授课时改变了这种方式，用开关来替代启动器，用白炽灯来替代镇流器，演示时，先闭合开关，待灯管两端一发红，就迅速断开，灯管发光，说明启动器相当于一个自动开关。日光灯正常工作后，去掉启动器，切换双掷开关，用白炽灯换下镇流器，可以看到灯管变暗了一点，但白炽灯和灯管同时发光。学生惊奇，赞叹，下课时，兴奋与喜悦挂在每个学生的脸上。
2.改变实验观念，以设疑的方式来呈现
设疑是激发学生学习动机、启迪求知欲望、点燃智慧火花、追求真知灼识的重要教学手段，是培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力的重要途径。所以教学过程中创设问题情境，是唤起学生自觉的学习活动，激发思维、开发智力和培养问题意识与创新精神的重要方式。如变压器这节课，通常的授课方式是：先实物展示，告诉学生这就是变压器，再介绍其结构和工作原理，最后验证其确能起到变压的作用，便大功告成了，于是老师泛泛地讲着，学生淡淡地听着，一堂课如平静的湖面，不见波澜，学生兴致不高，效果自然不会很好。笔者有幸听到台州中学的陈敏建老师的特级教师示范课，内容就是变压器，让我受益匪浅。他这节课完全不是常规的上法，而是先拿出两个线圈，其中之一通上电，另一个与电灯相连，问电灯能发光吗？再说自己有办法使灯泡不与电源连接也能发光，接着在线圈上插上铁芯组成变压器，当其中一线圈接上低于小灯泡正常的工作电压时，另一个与之断开的线圈上的小灯泡却正常发光了，引起学生的极大好奇，使学生心中有了疑问，接着陈老师让他们来说说心中的疑问：①两个线圈并不直接连通，一个线圈通电，接在另一线圈两端的白炽灯为什么会发光？真奇怪；②线圈由铜导线绕成，把线圈直接接在交流电源两端，按理说，交流电源会被短路而烧坏，为什么实际情况不是这样？③白炽灯直接接在低压电源两端不会发光，而连接一个变压器能发光，可见变压器具有放大能量的作用，这正确吗？再带领学生逐一探究这些疑问，效果非常好。
3.调动人体感官，从人体体验出发来呈现
全面开发人体器官和肢体在学习活动中的积极作用，让学生多感官、多角度地参与探究活动，充分发挥学生学习的主动性。例如，力的作用是相互的，让学生用自己的左手拍右手，同时要求右手不能拍左手，在一阵噼里啪啦声后，学生发现无法同时做到以上两点要求，于是真正地体会到“力的作用是相互的”含义。再如在讲解“在接通或切断电路的瞬间，由于电磁感应，闭合的线圈中会产生一个瞬间的感应电流”这一知识点时，可设计这样的演示实验：让一个学生上台，两手分别紧捏连接一带铁芯线圈的两根线头的裸露部分，然后去试触一干电池的两端，学生会在放开干电池的瞬间，惊叫、甩手、跳起，瞬间的触电无论是给演示者还是给观看者都留下了深刻的印象。
4.引用艺术形式，以魔术杂技的方式呈现
魔术和杂技，是深受学生喜爱的艺术形式。把它们引进课堂，不仅能创设丰富的教学情境，调动学生学习的兴趣和热情，激发他们强烈的求知欲望，而且能通过揭示魔术和杂技背后丰富的物理知识，引导学生通过现象了解和掌握事物变化的原因和规律。这对提高学生应用物理知识解决实际问题的能力，培养学生的科学精神和科学态度都有积极和深远的意义。例如，在学习电磁感应知识点时，可以设计魔术“掉不下来的铁块”让一铁块从竖直的铜管上方自由释放，铁块很快就从铜管的下方掉下，然后教师把铁块在手里揉几下，口中念叨“让我给你力量吧”，并乘机换上一块外形一样的磁铁，再重复上面的实验，铁块迟迟不从铜管的下端出来，让学生感到很惊奇，从而激起学生探索其秘密的欲望，接下来的理论分析学生会听得津津有味。
总之，演示实验中蕴含着巨大的教学资源，在物理教学中有着不可替代的作用，教师在明确演示实验的重要性的基础上，还必须掌握正确的方法，充分挖掘每一次实验的功能及价值，使物理教学达到事半功倍的效果。