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【摘 要】课堂演示实验能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神，是变应试教育为素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。在物理演示实验教学中，要做到：重视演示实验教学，加强能力培养；增加学生的参与度；变验证性实验为探索性实验；合理运用多媒体，优化演示實验教学。
【关键词】物理实验教学 演示与讲解 探索与优化
物理学是一门以观察和实验为基础的科学，课堂演示实验是中学物理实验的重要组成部分，它不仅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，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法，是变应试教育为素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。那么，如何改革物理演示实验教学以适应社会主义市场经济对人才的需要?本文就此谈谈自己的肤浅体会和做法，与同行们研讨。
一、为什么要改革物理演示实验教学
18世纪，德国、法国建立了学校的演示实验室，教师经常用昂贵的仪器演示生动的现象。物理实验教学由此开始，逐渐成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。
近年来，高考物理试卷对实验的考查，不仅从学生实验发展到演示实验，而且已从简单的背诵实验知识转向考查实验的思想、原理、方法的理解，重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如：1993年考查用干涉法检查平面的实验，1994年考查简谐振动图像的演示实验，1995年考查光电效应演示实验，1998年考查有关光电效应的演示实验和Lc振荡电路的演示实验。但是，实验题的得分率都不高，反映了目前在中学物理教学中，实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师只重视理论的讲授和解题能力的培养，忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方狭小拥挤，严重制约了实验教学的正常开展，大纲规定的实验，不仅开出率低，而且演示实验的作用和地位还在低水平线下徘徊，学生实验动手能力普遍较差。为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理兴趣和爱好，发挥非智力因素的能动作用，激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志，缩小与世界先进国家实验教学的差距，应进一步改善实验条件，改善演示实验教学，为学生提供直观形象的感性认识。
二、怎样改革物理演示实验教学
1.重视演示实验教学，加强能力培养
目前，学生普遍感到物理难学，其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家就非常重视物理实验教学，如日本初中物理的课时总数只有75课时，其中却有20个实验课时，演示实验130个，并且绝大多数都是研究性实验，基本形成了以实验为中心的课堂体系。在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中，教师们要对物理实验教学引起高度的重视。为了研究好这些课题，教师必须研究教材中让学生感到抽象、容易混淆、接受困难的教学点，结合教学实际，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。例如：用激光演示光的干涉和衍射，用发光二级管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中，可在规定的实验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，让学生的眼界更加开阔。
2.在演示实验中增加学生的参与度
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常由教师演示，学生观看。但是很多实验学生根本看不清，特别是坐在教室后排的学生，这就不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验能力的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如：在“楞次定律”一节的教学中，笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线)。实验中，让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系，再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系，把直观的材料作为培养学生观察力的材料，引导学生进行观察、讨论、研究、对比。
3.变验证性实验为探索性实验
中学物理课堂演示实验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，以此巩固和加深学生对基本规律和基本原理的认识。但是，学生学习物理的科学方法和科学态度却得不到锻炼，也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探索性实验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，教师可把一些验证性的实验变为探索性实验，要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。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中，笔者将这个验证性实验变为探索性实验。方法：①边学边做实验。首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后，笔者再演示课本上的实验，规范操作。这样不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对a和F、m的关系获得感知。②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a--F、a--1／m的图像。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。
4.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。多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察方法，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。
总之，物理课堂演示实验要与学生的分组实验有机地结合起来，让学生掌握四个方面的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论与实验结论进行比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让中学物理实验教学提高到一个新的水平。
【关键词】物理实验教学 演示与讲解 探索与优化
物理学是一门以观察和实验为基础的科学，课堂演示实验是中学物理实验的重要组成部分，它不仅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，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法，是变应试教育为素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。那么，如何改革物理演示实验教学以适应社会主义市场经济对人才的需要?本文就此谈谈自己的肤浅体会和做法，与同行们研讨。
一、为什么要改革物理演示实验教学
18世纪，德国、法国建立了学校的演示实验室，教师经常用昂贵的仪器演示生动的现象。物理实验教学由此开始，逐渐成为物理教学中重要的教学手段和有效的教学形式。
近年来，高考物理试卷对实验的考查，不仅从学生实验发展到演示实验，而且已从简单的背诵实验知识转向考查实验的思想、原理、方法的理解，重在考查学生的实验能力和综合分析能力。例如：1993年考查用干涉法检查平面的实验，1994年考查简谐振动图像的演示实验，1995年考查光电效应演示实验，1998年考查有关光电效应的演示实验和Lc振荡电路的演示实验。但是，实验题的得分率都不高，反映了目前在中学物理教学中，实验教学是一个薄弱的环节。许多物理教师只重视理论的讲授和解题能力的培养，忽视了对学生动手能力的培养。不少学校教学经费不足，仪器设备陈旧简陋，地方狭小拥挤，严重制约了实验教学的正常开展，大纲规定的实验，不仅开出率低，而且演示实验的作用和地位还在低水平线下徘徊，学生实验动手能力普遍较差。为了培养学生的实验技能、观察能力、思维能力和科学的思维方法，提高他们发现问题、分析问题和解决问题的能力，进一步提高学生学习物理兴趣和爱好，发挥非智力因素的能动作用，激发他们树立敢于攀登科学高峰的雄心壮志，缩小与世界先进国家实验教学的差距，应进一步改善实验条件，改善演示实验教学，为学生提供直观形象的感性认识。
二、怎样改革物理演示实验教学
1.重视演示实验教学，加强能力培养
目前，学生普遍感到物理难学，其原因之一就是物理教学中缺乏实验。而一些经济发达的国家就非常重视物理实验教学，如日本初中物理的课时总数只有75课时，其中却有20个实验课时，演示实验130个，并且绝大多数都是研究性实验，基本形成了以实验为中心的课堂体系。在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中，教师们要对物理实验教学引起高度的重视。为了研究好这些课题，教师必须研究教材中让学生感到抽象、容易混淆、接受困难的教学点，结合教学实际，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。例如：用激光演示光的干涉和衍射，用发光二级管演示电磁感应中机械能与电能的相互转化等。在实验教学中，可在规定的实验中，适当增加相关演示项目，使教学内容更加丰富，让学生的眼界更加开阔。
2.在演示实验中增加学生的参与度
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常由教师演示，学生观看。但是很多实验学生根本看不清，特别是坐在教室后排的学生，这就不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验能力的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，多次重复，加深印象，巩固记忆。例如：在“楞次定律”一节的教学中，笔者变原来的课堂演示实验为边做边讲实验，每两位学生发一套实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线)。实验中，让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系，再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系，把直观的材料作为培养学生观察力的材料，引导学生进行观察、讨论、研究、对比。
3.变验证性实验为探索性实验
中学物理课堂演示实验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，以此巩固和加深学生对基本规律和基本原理的认识。但是，学生学习物理的科学方法和科学态度却得不到锻炼，也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探索性实验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，教师可把一些验证性的实验变为探索性实验，要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。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中，笔者将这个验证性实验变为探索性实验。方法：①边学边做实验。首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验，使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后，笔者再演示课本上的实验，规范操作。这样不仅使学生掌握科学的实验方法，而且让学生观察实验过程，注意发现研究对象变化的原因和条件以及在实验中出现的现象，使学生对a和F、m的关系获得感知。②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a--F、a--1／m的图像。③归纳总结：师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。
4.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。多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察方法，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。
总之，物理课堂演示实验要与学生的分组实验有机地结合起来，让学生掌握四个方面的基本实验要素：一是仪器使用的一般知识；二是测量误差与数据处理的知识，特别是图线处理数据中，区分已知规律与未知规律的不同方法；三是间接测量的基本知识，要理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理；四是验证性实验的验证思想，特别是要懂得将理论与实验结论进行比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让中学物理实验教学提高到一个新的水平。