浅谈优化高中物理课堂演示实验教学，本文主要内容关键词为：浅谈论文,演示论文,实验教学论文,课堂论文,高中物理论文，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。
演示实验是物理教学中重要的组成部分。通过演示实验教学，可以指导学生观察和分析物理现象，获得生动的感性知识，从而更好地掌握物理概念和规律。还可以培养学生的观察和分析能力，逻辑思维能力和探索动手能力，符合学生认知发展规律和学习心理特征。创设科学、高效的演示实验，以物理实验充实教学，是物理学科中体现现代素质教育思想的重要方面，有利于学生科学素养的形成。本文从以下三个方面浅谈优化高中物理课堂演示实验的教学。
一、增设有启迪性的小实验
在课程引入时增设有启迪性小实验演示，恰当地创设物理问题情景，通过唤起学生好奇心来激发思维动机。教师通过发掘和利用生活中的物理素材，在课堂引入中演示有启迪性的小实验，巧妙设疑，留下悬念，使学生产生学习知识的心理需要，情不自禁地投入到学习过程中来，极大程度地提高了学生的求知欲，而且还激发了学生的学习兴趣和探究的热情。如在讲解“力的分解”一课时，取一个沉重的大砝码放在桌面上，要用细线把它提起来，问学生用一根线易断还是两根线易断？学生都说一根线易断，但演示实验结果却相反：用一根线可将砝码稳稳地提起，而用两根同样的细线（故意使两线间有一较大夹角）去提，却一下就断了。为什么两根线的效果反而不如一根线呢？这一“悬念”情境使学生的大脑里马上产生了“兴奋剂”，思维迅速地被激活，从内心激发起学生的求知欲。
在课程教学中增设有启迪性小实验，当生动的演示现象出乎学生的意料之外时，认知的矛盾将上升为思维的动力。在学生不断地探讨、思索中，逐步掌握物理知识，了解物理规律，这样的实验就成为了推进思维的向导。例如：将两个铝质易拉罐剪成的铝圈分别用胶带纸粘在吸管的两端，并将其中一铝圈剪断，将吸管搁在一个废灯泡上（如图1a所示），用强磁铁做楞次定律的演示实验，引导学生观察现象，发现规律。再如：用可乐瓶做气体膨胀做功实验（如图1b所示），用打气筒从气门芯向瓶内打气，当气压足够大时，塞子从瓶口冲出，此时瓶内充满白雾，从而说明压缩气体膨胀对外做功，使瓶内气体内能减小、温度降低，故瓶内部分酒精蒸气和水蒸气液化成雾状。学生的观察和思维活动紧密地结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行，逐步掌握物理概念和规律。发展观察和思维能力，才能使我们的物理教学达到“事半功倍”的效果。
图1
在课程教学末尾增设有启迪性小实验，优化演示实验的“承上启下”作用。在教学中我们要创造条件，适当地在教学中遗留一些“空白”，设下疑问，促使学生课后思考，对发展的新事物进行课外资料查询，从而提高学生的学习兴趣。例如，在高中物理《单摆》一课的教学中，在沙摆实验上，巧妙留下空白——木板不动，沙堆形状如何？用快慢不同的速度拉动木板，沙的曲线形状有何不同等问题，留给学生课后进行思考，促使学生在课外活动中，积极地进行实验以获取问题的正确答案。
二、把部分演示实验改为随堂学生探究实践活动
教师边讲边演示与学生边实验边学相结合——体现物理过程，掌握学习方法。例如在做《测玻璃的折射率》这个实验时，学生不仅利用手中的玻璃砖进行棱镜成像的观察（利用玻璃砖的一个角），还利用手中的玻璃砖进行光谱的观察（利用玻璃砖的一个角儿观察日光灯）。又如在《测透镜的焦距》这个实验中，学生不仅研究了物像距离的变化规律，还研究了物体转动与像转动之间的关系，有的学生还做起子“透镜组成像”实验。这些探索实验犹如学习与探索的“催化剂”，将对学生今后的学习与发展产牛深远的影响。
演示实验专题研究——学生亲自动手做实验，师生、生生研究讨论学习。例如：在电磁感应现象的教学中，采用探究式教学，变教师的讲解和演示为学生的亲自动手动脑的探求。在实验过程中，部分学生由于实验技能和理解能力的不足，难免会遭到失败。这时教师应作必要的提示，引导学生找出失败的原因，鼓励学生重新探索。学生凭借教师为他们创设的情景，充分发挥自己的创造潜能，最终获得成功并得出正确的物理规律时，他们不仅提高了实验、观察、归纳、推理能力，还提高了对挫折的随能力，培养丁坚忍不拔的意志品格，使自身的综合素质得到全面的提高。
系列实验研究——应用所学知识解决问题的能力。所谓系列实验，就是围绕一个主题并按一定逻辑关系组合而成的一系列实验；或者，按某一教学意图而分层次进行的一系列实验。例如：学习了周期性变化的物理过程，可引导学生探究这些作周期性变化的物理过程有哪些共性的地方。声波的分析，弹簧振子的分析，LC振荡电路的周期、频率、振幅的变化分析。再如：测量重力加速度的实验研究，学生可选用不同仪器、不同实验原理或方法，运用所学知识解决实际问题。
三、利用现代教学手段和技术突破教学难点
投影教学能增强演示效果。有些物理现象是微观的、瞬间的或变化的，难以观察，有的物理现象可见度太小，利用投影手段可以使它“化虚为实”，“变小为大”，“化静为动”，这样能使学生观察清楚、仔细，从而获得良好的教学效果。如在《波的干涉》一节中讲授“干涉”的概念时，器材是一个小水槽，两个带有触点的振动片与同一个振源连接，接通电源，振动片激起水波振动，两个水波相遇相干，在投影屏幕上形成稳定的干涉图像。实验现象明显，学生马上认识了干涉现象，理解了“干涉”概念。
计算机辅助教学是采用直观方法展示事物的本质和内在联系，它具有声像并茂，形象鲜明，再现迅速，感染力强，能突破时空限制等特点，并适合青少年的年龄和心理特征。它的运用弥补了传统教育媒体的局限性，沟通了教师、教材与学生的联系，增加了可见度和清晰度，提高了学生的多种感官效能，降低了学生的感觉阈限。让计算机辅助教学与实验演示产生珠联璧合的最佳效应，是其他方法难以做到的。对实验结果的观察是物理实验教学的重要环节。借助计算机辅助教学为学生创设观察的通道，将实验现象投影放大，能增加可见度。利用PASCO仪器和数据采集装置进行有效的物理实验，如传统实验中因实验条件或仪器精度所限不能有效快速地完成实验和数据采集及编辑整理，现可利用各种传感器对传统实验进行实时数据采集，USB接口将数据直接输入计算机并在短时间进行数据整理图像分析。例如：在探究胡克定律的实验中利用运动传感器、力传感器和多通道数据采集器，边实验边讲解，学生能够通过计算机采集数据并进行图像处理，很容易由“力－位置”曲线得出回复力F与位移x的大小成正比且方向相反的结论，直线的斜率为本实验中弹簧的劲度系数，同时采集的“位置－时间”曲线为余弦曲线，也说明与弹簧相连的小车的运动为简谐运动。
利用现代信息技术所具有的对视频、动画等多种媒体信息的高超编辑能力，通过将微观过程实施宏观模拟、把宏观场景进行缩微处理、将瞬变过程转变为定格分析，进而能为物理教育创设具有变抽象为具体、变动态为静态，化枯燥为生动等特征，有助于学生学会自主学习，通过意义建构建立认知结构并主动探索解决问题途径的探究情景。如：宇宙中星体的运动，日食月食现象，微观原子结构，电子绕原子核运动，回旋加速器，裂变、聚变等。
教学实践研究表明：物理课堂演示实验中增设有启迪性的小实验提高了学生物理学习的兴趣，使学生充分体会到“物理”就在身边，调动了学生学习的积极性；把部分演示实验改为学生探究活动使学生积极投入到物理课堂学习中来，变被动接受为主动参与，学生通过自主实验探究、观察和思考，认识物理概念和规律，达到“事半功倍”的效果；利用现代教学手段、技术与演示实验有机结合，充分发挥各自的优势，使物理教学过程从局限在课堂中的封闭性走向开放性，以达到最优化的教学效果。对物理课堂演示实验的优化最大限度地调动学生学习物理的积极性，提高了物理学习的成绩，充分发挥学生非智力因素的潜能，留给学生的印象也是终身难忘的。