初中部 蔡玉芬《中学物理演示实验教学的研究》—西山学校班主任经验交流
2014-04-15 19:42:05   来源：福建西山初级中学    点击：

中学物理演示实验教学的研究

【摘要】演示实验是中学物理教学的重要内容，随着近年来技术的快速发展，物理演示实验教学在实际教学中内容和作用上也发生了很大的变化。本文从物理演示实验的定义出发，明确演示实验的基本知识，包括演示实验的概念、在物理教学中的重要作用以及中学物理课堂演示实验教学的基本要求。结合当前中学物理演示实验教学的现状调查，透过调查，主要分析了我国当前中学物理演示实验教学现状，归纳出当前中学物理演示实验教学中的存在问题。对此，研究演示实验理论和具体实例，在立足于传统演示实验，又对物理演示实验教学的改进做进一步的思考。包括自制物理演示实验装置，应用多媒体演示，设计趣味实验等，并根据目前科技和社会的发展要求，把STS教学方法引入到中学物理课堂演示实验中，使得物理演示实验更贴近社会和当前科技发展的要求。

【关键词】物理    教学   演示实验

一、引 言

当今世界正进入知识经济时代，知识经济更加强调知识创新，它的目的就是追­求新发现，探索新规律，创造新方法和积累新知识。在中学物理教学中，有些传统的实验教学观及实验内容有的己不适应时代的要求。物理课堂演示实验是物理实验同时也是物理理论教学的重要组成。如何在现有的条件下发挥物理课堂演示实验在中学物理教学中的作用，来达到激发学生的学习兴趣，提高学生的探索能力的目的，这已经成为课程改革的重要内容。本文以物理学的理论、思想、方法和教育学的教学理论为指导，力求探讨物理演示实验教学的理论问题和研究方法，介绍分析并改进了一些有价值的演示实验实例。本文采用文献法和案例分析法两种研究的方法。研究的关键问题是对物理演示实验相关理论的综合分析，以建立相应的适合于中学物­理实验教学的方法，确定要点，从三维目标实施的角度对一些演示实验实例进行改进，使之更适合教学发展的需要。这对提高中学物理教学质量的研究有一定的意义。

二、物理演示实验理论研究

物理学是一门实验科学，同时也是一门理论性很强的学科，理论与实验是相辅相成的，实验是理论的前提，理论是实验的指导物理演示实验是中学物理教学的重要内容，也是理论和实验紧密相连的一个重要体现。

（一）物理演示实验定义

课堂演示实验是物理教学中应用最多的一种实验教学方式，它与学生实验有一定的差别。它是以教师为主要操作者的表演示范实验^【4】。它的目的主要是把要研究的物理现象展现在学生的眼前，是教师讲解物理概念规律的基础。

(二)物理演示实验在物理教学中的作用

物理学是一门以实验为基础的科学，在物理学中，每个概念的建立每个规律的发现，无不依赖于坚实的实验基础。可以说，离开了物理实验，就没有物理学的发展。因此，物理演示实验在物理教学中有很重要的作用，体现在以下几个方面。

1．物理演示实验教学能提高学习兴趣，激发学习动机。2．物理演示实验教学为学生创造科学环境，丰富感性知识。在物理教学中，教师常用演示实验展示物理的现象和变化的过程，特别是学生日常­生活中难以见到的或者是与学生经验相抵触的现象和过程，使学生能获得丰富的感性知­识，形成鲜明的表象，为学生建立起正确的概念，认识规律奠定基础^【7】。

 (三)中学物理课堂演示实验教学的基本要求

明确中学物理课堂演示实验在教学中的重要作用，说明做好演示实验是提高教学质量的重要环节，而且演示实验是教师在课堂上给学生做的示范，教师在操作过程中的每个动作都会对学生以后做实验有一定的影响，根据物理演示实验定义，对做好中学物理课堂演示实验，提出几点基本要求。

1．明确实验目的

课堂演示实验的实验目的，并不是由实验内容决定的，而是由课堂教学需要决定的。通过一个演示实验，究竟要说明什么问题，教师必须对此十分清楚，才能选择典型的实验内容，设计最简明的实验装置，才能正确引导学生并引导得恰到好处。

2.做好实验准备

明确了实验目的，就要求教师课前必须对演示实验要说明什么问题，要设计什么样的实验装置才更简洁明了，都必须十分清楚。这就要求在课前做好准备，才能在有限的时间内达到理想的实验效果。

3．实验体现直观性

可以说演示实验的一切功能都不能离开观察，观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此，演示实验的直观是最起码的要求，教师在设计演示实验时应注意以下两点^【8】：

(1)一人演示，众人观察，所以现象必须要明显。（2）要多种感官并用，调动学生各部分感官的协调并用，比单一渠道要好。

4．实验要求规范性

演示实验的成败，直接关系到学生正确掌握知识和理论概念的形成。因此，课堂演­示实验要力求一次成功。­若实验不能一次成功，怎么办呢?一­是要镇静，迅速排除故障；二是要实事求是，万一不能排除故障，应当向学生如实的说明实验失败的原因，并且声明在下节课重做。­这样的负责精神和态度，才能给学生以良好的影响。

明确了实验目的，做好课前充分的准备，以达到演示实验的直观性，达到预想的效果，这些要求都是理论上的探讨，实际在操作过程中还会遇到各种问题，所以要懂得随机应变。

三、物理演示实验教学的改进设想及进一步的思考

(一)自制物理演示实验装置

物理演示实验中有些传统实验效果不甚理想，有些因限于某些实验条件不足而无法进行，针对传统实验的极限性，在教学中不宜完全照搬课本上的实验方案，应探索新的实验方法、对传统实验装置加以改进，引入新的高科技实验器材等等。下面举例说明。

验证力的作用是相互的实验从废去的玩具、小车上拆下的弹簧管，并将它套在一塑料圆管上 , 用 胶将塑料圆管的一端水平地固定在实验小车的车头上，用细线将 被压缩的弹簧拉紧，如图 所示。 将另一小车放在它的前面 , 当用火烧断细线时 , 被压缩的弹簧 立即伸长而对前面小车有一 向前的推力作用 , 前面小车向前运动起来 , 同时也见到弹簧小车 向后运动起来 , 如图1 所示 。 这就演示 了物体间 力的作用是相互的。

 (二)增强实验的启发性

演示实验能够提供丰富的感性材料，变抽象为形象。但它的最终目的是要通过观察启发思维，使学生更好地认识客观规律，发展能力，培养兴趣^【10】。因此，在设计和编制演示程序时，必须在启发性上下功夫。演示中的启发性，首先在于以趣激疑。

(三)科学运用多媒体，优化演示实验

利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法，组织多媒体信息，形成合理的教学结构，以实现教学优化，使学生真正体会到物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力^【12】。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。利用多媒体进行物理实验教学，不但为教和学增添了信息的传输和接收通道，而且为教学创设了良好的情境，师生们置身于“情”、“景”中，以“物”思“理”，又以“理”认“物”^【13】，这对物理的各种题型的实验教学有着积极的意义，对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。

 (四)进行STS教学

从字面意义上看，STS是科学science、技术technology、社会society三个单词的第一个字母的缩写。但是作为一个概念并不是这三个单词的简单排列。概括地说： STS是一门研究科学、技术、社会三者相互作用关系的复杂而庞大的系统学科^【14】。

STS教育是近年来各国科学教育改革中形成的一种新的科学教育构想，在中学物理教学中体现STS教育思想也是新课程标准的理念。物理实验与科学、技术、社会是分不开的，受到STS教育思想的启发，我们在物理演示实验研究过程中，试图渗透STS思想，把STS教育理念运用在中学物理课堂演示实验教学中。

 1、依据教学大纲，结合演示实验内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果、新成就。在教学中适时地介绍当今世界科技发展新成果和科技应用的新成绩，引发了学生对新技能应用的兴趣和对知识的求知欲，新技能普遍应用于当前的生产、生活中，又促进了人类的文明前进，学习这些内容，不光拓宽了学生的知识面，还使物理课具有时代的气息。

2、鼓励学生参与重大社会问题的研究。比如在演示“摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验时，我们可以将上述课题进一步延伸为“交通事故怎么发生并提出有用的控制措施”，让学生讨论、阐述交通事故的成因并学会尽量避免交通事故。

随着社会的不断发展，STS教育已成为广大教育工作者面临的一项艰巨任务。当然，进行STS教育对教师也提出了更高的要求。首先，教师必须不断学习，跟上科技的发展，注意收集各种新知识、新技术的资料，丰富自己。其次，教师还必须亲自学会各种动手操作技能。这些都要求教师不断提高自身的思想素质和业务水平。

四、结语

物理学是一门实验科学，同时也是一门理论性很强的学科，理论与实验是相辅相成的，实验是理论的前提，理论是实验的指导。虽说本文对中学物理演示实验，更多是在理论上的探讨，还需要进一步到实践中检验，但这也是说明，实验需要理论研究作为支撑。

我们从物理演示实验的定义出发，明确演示实验的基本知识，包括演示实验的概念、在物理教学中的重要作用以及中学物理课堂演示实验教学的基本要求。对物理演示实验教学的改进做进一步的思考。通过自制物理演示实验装置，对传统演示实验进行改进，增强了实验的趣味性和启发性，为学生在感受物理现象、形成物理概念、得出物理规律和解决实际物理问题前营造出活生生的物理情景。应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，从而突破时间以及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活地放大或缩小物理场景，将物理过程生动形象地展现于学生眼前。尤其是把教育教学改革的思想结合到中学物理演示实验研究中，根据目前科技和社会的发展要求，教育界提出了STS教学方法，我们把STS教学方法引入到中学物理课堂演示实验中，使得物理演示实验更贴近社会和当前科技发展的要求，这也是本文提出的一个新观点，对物理演示实验进一步研究有一定的作用，但是本人还未作深入研究，日后将把它作为自己继续从事该项研究的目标和方向。

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