物理演示实验教学策略，本文主要内容关键词为：演示论文,物理论文,教学策略论文，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。
新版的物理教材中新增了大量的实验，它进一步体现了物理是以实验为基础的特点，也突出了科学探究的物理新课程理念。但新教材中实验虽多也难免存在一些问题（如现象不太明显，探究性不突出），有一些也很难体现地方特色，也不具有普遍性。因此，新教材中的某些实验也有待进一步的改进和完善，为了帮助学生理解知识的难点和重点，甚至有必要重新设计一些与社会、生活实际联系密切的实验。尤其是演示实验，因为它是课堂教学的灵魂，是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，也是培养学生的观察能力、思维能力、探索精神、创新能力及良好的物理方法的有效途径。
在“素质教育”轰轰烈烈开展的今天，教育的最终目标是培养人的创新能力，提高综合素质。传统的物理演示实验，是由教师在课堂上操作，学生对实验进行观察和思考的教学方式。此时，教师是实验的主体，处于主动的地位；而学生是观察的主体，处于被动的地位，这不利于学生创新能力的培养。为了培养学生的创新能力，突出学生的主体地位，教师应针对性地对演示实验教学进行创新设计，发掘演示实验中巧妙的构思和方法，同时以教材中的实验为依托，拓宽其思路，挖掘其内涵，通过多种形式的实验活动来培养学生的创新能力。本文就物理演示实验的教学策略做一些粗浅的探讨。
一、发掘、设计演示实验
学生创新意识的培养和创新能力的训练，演示实验起着至关重要的作用。教材中原有的实验不能完全满足培养学生创新能力的需要，有些章节涉及的实验也很少。因此，选择适当的时机增加演示实验，加强教学的直观性，使之有利于学生创新能力的培养。
如：静摩擦力方向的判别是学生学习中的难点，其主要原因是学生缺乏对日常生活的感性认识，很难想像两个相对静止而又有相对运动趋势的物体接触面间静摩擦力的方向。在教学中可取两只鞋刷，将其中一只固定在台面上，另一只叠放在它的上面，并水平推动该鞋刷，可看到上、下物体间刷毛形变的方向相反，由此可推想出上、下鞋刷所受静摩擦力的方向。这既给学生提供了一个表象思维的模型，化抽象为形象，又能培养学生的创新能力。
二、研究、改进演示实验
教材中有些演示实验的效果不是很好，此时，教师可不拘泥于教材的安排，组织学生一起参与对演示实验的改进。这既能加深学生对知识的理解，又可激发学生强烈的科学实践愿望并付诸行动，从而强化学生勇于科学探索和敢于改进前人科学实验方案的创新意识。如：在演示高温玻璃导电实验时，教师可让学生自己取一小块玻璃，用镊子夹住后在酒精喷灯上烧成黄豆粒大小的玻璃球，趁玻璃软化时，将两根铜线插入玻璃内，尽量靠近但不要接触；再取一个带有发光二极管的音乐贺卡，从贺卡电源接头处引出两根导线，再把自制的玻璃球串联起来。玻璃球在未加热前，贺卡音乐不响，发光二极管不亮，表明常温下玻璃不导电。用酒精灯加热玻璃球约1min，听到音乐声，但发光二极管不亮，继续加热30s后发光二极管就亮了。这表明玻璃的导电性随温度的升高而增强。对该实验进行改进，使它的美感、直观性、趣味性都比原教材上的强，它既提高了学生的参与活动和动手能力，又能很好地培养其创新能力。
三、增加演示实验的层面
学生对事物的观察往往是表层的、片面的，有时甚至是错误的。而物理规律的表现形式是多层次的、多侧面的。教材中提供的往往是单层次的、单侧面的实验内容。从培养学生创新能力的角度来看，教师有必要进行适当的拓展和补充，尽量让学生从不同方面去认识物理规律的全貌。
如：课上，教师为学生讲解振动产生的条件时拿出一个用特殊材料制成的“弹簧”，一手提“弹簧”的上端，另一手拿着“弹簧”下端系着的小球，将小球慢慢地往下拉到一位置。然后问学生，一旦松开手，小球将做什么运动？大部分学生认为，小球将在竖直方向做上下往复运动，因为小球可看作简谐振子。教师在听完学生的回答后，放开小球，看着学生惊讶不解的眼神，告诉学生“弹簧”是保险丝做的，保险丝弹性小，拉长了就不能恢复原状。
这位教师为了说明振动的产生必须有回复力的作用，一反常规的用保险丝做了一个“弹簧”，一个意外的结果不仅活跃了课堂气氛，且给学生留下难以磨灭的印象。心理学研究表明：变化很少的反复刺激（如长期的正强化或者负强化），不但不能引起学生重视，还可能造成思维疲劳。因此，教师在设计演示实验时，要善于采取变式，拓宽思路，从不同侧面对同一规律进行多方面演示，以引起学生的积极思维。
四、增强演示实验的趣味性与可见度
1999年诺贝尔物理学奖得主马丁努斯·韦尔特曼先生曾说过：“兴趣使你永远关注这件事，愿意花时间去了解你想研究的东西”。心理学家也认为：当人们对一事物产生兴趣时，就会在大脑中形成一个兴奋灶，且使兴奋持续。这种兴奋会使学生对该事物认识、理解和记忆处于最佳状态，并从中激励出创造的火花。在实验中带入新颖、奇特、生动而富有悬念的情景，能够唤起学生的兴趣，萌发热爱物理学的情感。教师要抓住学生的好奇心和探索欲，补充做一些典型的趣味实验，引导学生进一步研究所发生的物理现象，从而使他们的创新能力得到进一步的培养。
附图
如：在演示线圈的自感作用时，可让5名学生手拉手地一起体验一下用2节干电池通过自感系数较大的线圈来触电的感觉。如图，把电键S置于学生眼前，当老师合上S后问学生：“你们有什么感觉？”学生说：“没有。”“下面我断开电键了。”当老师打开电键S时，学生们却“啊啊”地尖叫着跳起来。他们惊魂稍定之后，就会提出“为啥电键打开了还会触电？”“如此巨大的电流，从何而来？”等疑问，使问题的探究进一步深入。接着，教师讲解“通电自感的实验”又让学生亲自操作，并加以验证，一切就水到渠成了。
此外，心理学还认为：学生兴趣和能力的形成和发展离不开学生的主动参与。以上的案例真正体现了以学生为主体的原则。虽然整个过程以教师的分析为主，学生的分析为辅，但整个过程都是师生在共同探究问题，抓住问题的关键，逐步深入。这种教学方式，符合新课程的理念，重实验、重过程、重方法、把探究思想渗透到教学环节之中。
五、增强演示实验的开放性
在演示实验的内容上增加实际生活中的应用演示，可把传统课堂这个封闭的小系统有机地融入社会这个开放的大系统中去，进而开阔了学生的观察视角和拓展了思维的广度，促进学生创新能力的培养。
如：在讲完“大气压”后，教师请学生想，生活中的例子有哪些？有学生说钢笔吸墨水。教师请学生回家了解并思考钢笔吸管有几种类型？原理一样吗？钢笔吸管能一次把墨水吸满吗？为什么？有的学生说到茶壶上的小孔，教师请学生研究小孔到底有什么用，若用胶布将小孔贴起来会有什么现象，为什么？有学生说到吸盘，教师请学生回家将吸盘贴在木板上、瓷砖上、玻璃上进行比较？探究怎么将吸盘取下？等等。这样做，大大增强了演示实验的开放性，使学生认识到实验是一种科学方法，通过研究、探索提高学生创新能力。
六、创设问题情境，展现实验设计思想
理学大师朱熹说：“读书无疑者，须教有疑，有疑者却要无疑，到这里方是长进。”教师要善于发掘演示实验的有效因素，创设问题的情境，鼓励学生对前人的一些现成的实验设计和传统观点，进行大胆的质疑。在实验演示过程中，教师要充分展现实验的设计思想，培养学生领悟、探究物理问题的方法。
如：在“物体内能的变化”的教学中有个演示实验，压缩厚玻璃筒中的空气，使空气内能增加，温度升高，使筒内易燃物着火。实验中明亮的火花给学生以深刻的印象，而实验过后，不少学生提出：实验的研究对象是什么？压缩时筒内空气的温度是否变化？如何判断它是否变化？实验目的是什么？特别是在没有判断出筒内空气的温度是否变化而事先就放入易燃物来显示气温的升高，似乎不符合科学的探究过程。如果改变教材一举成功的做法，实验时在厚玻璃筒内先不放易燃物，压缩筒内的空气，要求学生仔细观察筒内空气的内能有无增加。这时，学生感到困惑了，空气内能增加与否怎能看得见？此时可自然地引出一个实验设计时的问题情境，如何判断筒内空气内能是否变化？如何变“看不见”为“可见”？顺着这个思路展开过程并组织实验教学，由于实验是学生主动参与设计的，设计目的明确，实验后无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想，均留下深刻认识，甚至终身难忘。
七、将演示实验改为随堂的探索性实验
美国心理学家布鲁纳的发现法理论：教学过程应在教师的启发、引导下，让学生亲自去发现问题，培养学生发现的习惯和能力。教师可把某些演示实验设计为随堂的探索性实验，使之达到不同层次的创新能力的培养目标。因为探索性实验教学比演示实验教学有更广阔的活动空间和思维空间，可极大地激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，学生在自己探索物理规律的实验过程中可把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。
如：“蒸发”一节的教学中，为了弄清影响蒸发快慢的因素，教师可设计一些问题让学生自己去研究解决。如：1.取相同两滴酒精分别滴在课桌和手背上，观察谁先变干？这说明了什么？2、取相同两滴酒精滴在课桌上，用塑料尺将其中的一滴酒精展开，观察谁先变于？这说明了什么？3、取相同两滴酒精滴在课桌上，只对其中的一滴酒精用纸筒吹气，观察谁先变干？这又说明了什么？经过这一改进后，学生能很快地投入到实验活动中去，并能很快得出了影响液体蒸发快慢的三个因素。同时，也使学生在相对独立的实验活动中体会到创新的艰辛与愉悦。
八、用计算机模拟演示实验
多媒体作为现代教育的辅助工具，它可显示传统演示教具中无法涉及的地方。如：对于某些物理实验条件不易控制，或存在某些干扰而无法演示；实验时动态太快无法看清实验过程，只能看到最后的结果，而结果也很难反映原理，用传统的教学手段也很难表现“动”和“变”的结果，此时若用计算机来模拟实验，并将实验过程进行重放、定格、缩放、慢镜头，可让学生观察物理全过程。用多媒体作为辅助演示实验的工具，则既充分发挥它的优势，又可弥补学生直观感觉的不足，减少其抽象思维的难度，有益于创新能力的培养。
如：电容器充放电过程，两球碰撞时先压缩，后恢复过程中两球速度，加速度变化都可通过计算机进行情景创设，实验过程的模拟，物理进程的速度调节，微小过程放大，实验现象的动态分析。另外，用计算机还能很方便地扩大演示实验的内涵和外延，展现一些演示的原理在现代技术中的应用，让学生初步涉猎到一些物理知识的前沿问题。这对于开阔学生视野，活化他们的知识有着重要的意义。
总之，要想获得好的实验效果，多样性的实验手段是必不可少的。作为物理教师应该拥有创新教育的理念，认真地对每一个实验进行分析、处理开发，尽可能确定每一个实验要着重培养学生哪方面的能力，然后采取一些必要的措施和手段，就一定能在培养学生创新能力的教学中取得良好的效果。