优化初中物理演示实验教学，提高学生探究能力

张金伟

（河北省保定市徐水区第二中学，河北 保定 072550）

一、在演示实验中增强直观性

目前，学生普遍感到物理“难学”，原因之一是物理教学缺乏实验。在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变的过程中，对物理实验教学必须引起高度重视，为了研究好这些课题，教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难，并结合教学实际研究解决方法，努力开发一些直观的演示，同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就，如图1“大气压的存在”的演示，可在一个空的易拉罐内先放少量水，在酒精灯上加热至沸腾，撤去酒精灯，再用软木塞塞住瓶口，过一会儿，易拉罐会压扁，并发出巨大响声。如图2“分子间作用力”的演示，可在两只乒乓球间夹上一段弹簧，球的外侧套上橡皮筋，平衡时引力等于斥力；增大球距时，引力大于斥力；缩小球距时，引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣，更多地拓宽学生视野，丰富他们的想象，而且能有效提高学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。

二、在演示实验中增强学生的参与性

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统课堂教学中，演示实验通常教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生，不同程度限制和阻碍学生智能和潜能发展，直接影响学生实验心理素质提高。因此，对于那些安全系数高、操作难度较小、观察能见度较差的演示实验而言，很有必要将其“下放”或边讲边实验，通过老师与学生、学生与学生的互动、交流完成探索任务，感受探索体验。在演示实验中积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，充分了解实验内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。

三、变验证性实验为探索性实验

中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验，而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证，巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼，不利于培养学生主动探索物理规律的能力，布鲁纳曾指出：“发现并不限制于寻求人类尚未知晓的知识，确切地说，而应包括用自己头脑中获得知识的一切方法。”探索性实验是先把真实的现象呈现给学生，让他们通过观察、操作、亲身体验、发现问题，然后在教师的引导下，学生利用已有知识和体验，通过研究探索，分析论证，得出结论，形成规律，对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说：“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此，在教学中可把一些验证性实验变为探索性实验。在实验教学中尽量再现实验的设计过程，多让学生想想：“为什么要这样做？”“换种方法行不行？”以此渗透物理思想，启迪学生思路。如在“欧姆定律”一节教学中，我将这个验证性实验变为探索性实验。其研究方法：（1）设置探索情境。首先让学生用电池组、开关、电流表、滑动变阻器连接成电路，再让学生思考用什么方法可以使电路中的电流表的示数发生改变，并动手做一做。通过实验，学生初步认识电流I与电压U及电阻R的关系。（2）设计实验方案。在具体确定电流I与电压U及电阻R的关系时，有学生提出用电池组、开关、电流表、电压表、定值电阻连接成电路，在研究电流I与电压U关系时，改变接入的定值电阻；在研究电流I与电阻R关系时，改变电池组。我首先让学生按照该实验方案做实验，在实验过程中学生发现不能做到保持电压不变。这时向学生解释由于电池本身有电阻，也要分配电压，不能保持输出电压不变，并进一步提出如何改进该电路。有学生提出可接入滑动变阻器，并讲述实验过程，方案水到渠成。（3）探索知识：指导学生对问题进行具体研究，处理实验数据、列表，画出I—U、I-1/R的图像。（4）归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出欧姆定律。这样让学生用实验探索和理论探索两种方法进行自我推证，在推证过程中学生自然而然对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律，对知识学得更扎实更牢固，同时培养学生严谨求实的科学态度，提高学生的探究意识和探究能力。

四、合理运用多媒体，优化演示实验教学

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，使学生真正体会物理学科的学习方法，提高学生观察及分析问题的能力。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，从而摆脱时间及空间的束缚，进行逼真的模拟，灵活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。如对于“水循环”的云、雪、雹、雨的形成过程分析，我应用电子计算机的动画功能，展现水变成水蒸气，水蒸气变成小水滴、小冰晶，形成云。气温升高时，部分小冰晶融化成水，小水滴长大，形成降雨过程；气温降低时，部分小水滴结成冰，小冰晶长大，形成降雪过程。部分雪又融化成水，流入江河，渗入地下；部分雪又升华成水蒸气。整个水循环变化全过程完全逼真，激发学生的学习兴趣，使学生在学习过程中保持精力高度集中、思维高度活跃、求知欲高度旺盛的状态。

总之，演示实验在物理教学中有不可替代的作用，教师只有明确演示实验的重要性，掌握正确的方法，优化演示实验的过程，才能使学生的观察和思维活动紧密结合起来，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，这样才能使物理教学达到“事半功倍”的效果。