新课标下高中物理演示实验教学优化浅探

摘要：演示实验是实验教学的重要形式，形成规范、科学性的演示教学形式，可提升物理实验教学的水平。于此，分析物理演示实验传统教学的不足，秉持新课程理念，遵循物理及其实验教学的特点、规律，坚持目的性，客观科学和可操作性，依据新课标演示实验的要求，根据教材、学生、实验器材等情况因地制宜，对实验内容，演示方法，多媒体技术运用等方面提出优化。

关键词：新课标；物理演示实验；教学优化；

物理学是一门以实验为基础的学科，其实验方法和实验思想也是高中物理教学的重要目标之一。演示实验在一定程度上相当于实验教学的范例和样板，若在教学中形成一般性演示教学形式，其范例效应可提升高中物理实验教学水平。《普通高中物理课程标准（实验）》的各个模块中，均安排了一些典型的科学探究和物理实验。如何结合“新课标”，对原有的物理演示实验教学进行优化，以提高学生物理实验及科学探究的能力，是我们探讨的内容。

1.高中物理演示实验教学简析

1.1物理演示实验与“新课标”思想

物理演示实验，是教师在课堂上根据教学目标，为学生所做的一系列示范性、表演性的物理实验，将物理现象直接展示，引导学生观察思考，并配合讲授、穿插讨论等，是行之有效的直观教学手段。有着树立榜样示范，激发学习动机，发展物理思维，形成科学概念的作用。“新课标”对高中物理演示实验提出了实验设计思想须明确、教学过程要优化、教学方式须多样和演示器材要适宜与多源化的要求。

1.2物理演示实验传统教学的不足

目前，高中物理演示实验教学多数存在以下不足：（1）重理论轻实践，演示实验个数远小于知识点数;（2）多以实物演示为主，多媒体模拟较少；（3）近代物理内容的演示实验太少;（4）教师实验意识和探究意识淡泊，忽视学生探究能力的培养（5）教师实验演示方式单调，缺乏创新，与学生互动不足。（6）实验多依据书本所列步骤按部就班，缺乏尝试性、创造性和有想象力的实验步骤。

2.演示实验教学优化

2.1演示实验内容选择优化

选择让学生感兴趣的实验内容。充分利用学生的好奇心，争取在实验伊始就能吸引学生参与其中是关键。如高中物理新大纲教材序言中的趣味实验：“网外高压电闪，网内安然无恙”。在一金属网内放着一只小鸟或小白鼠等活泼的小动物，网外施以静电高压放电，网内动物依然活蹦乱跳，安然无恙，以此实验让学生探讨现象原因，引发参与、学习的兴趣。

同时可以将选定的实验内容进行探究性地开发与设计，这不仅会为学生提供思考、探索的空间，培养他们发现问题、解决问题的能力，而且这也是新课标所提倡的探究性教学理念的要求。例如“楞次定律”演示实验：

实验案例1：“楞次定律”演示。

实验前，针对“楞次定律”实验内容，向学生提出四个探究性问题：1.仅用所给的器材在实验中能产生感应电流吗？如果不能请说明原因；如果能，请设计相应的电路，并利用学过的定理和公式证明电流的存在；2.有几种方式可以导致闭合线圈内磁通量的变化；3.如果产生了感应电流，那么是否也会因此产生新的对应磁场？如果有，场的方向能否通过仪器和利用学过的知识进行判断？4.如果感应电流产生了磁场B，其与产生感应电流原磁场A的磁通量变化之间有什么关系？并用实验加以证明。

实验方案的设计：首先让学生针对上述问题进行分组讨论，提出自己的具体答案和实验方法。在此过程中，教师的作用是引导学生探究性地解决问题，并及时加以总结。另外，教师应该提醒学生实验中应当注意的地方——对电流表指针偏转情况以及原磁场的磁通量变化情况，要准确进行判断，线圈绕向和感应电流磁场方向的判断同样重要。而后，根据所提探究性问题的顺序提前画出相应的电路图，并列出相关的实验表格。

实验结束后，通过比较图表中的数据变化，就可以非常容易地得出结论：感应电流产生的磁场与引起感应电流的原磁场的磁通量变化总是存在着阻碍作用；在此基础上，根据磁场方向上有“增反减同”的变化，可以进一步确定这不是简单的相反，更不是阻止。这样将“楞次定律”的实验内容进行探究式开发与设计，学生在获得实验的感性认识的同时，进一步地将其上升为理性认识,理解了“楞次定律”中的前因后果。

需强调的是，实验内容应多从生活中提取。日常生活中，有很多被学生忽视的物理现象，如能恰当地将其转化为演示实验，可拉近物理与生活、学生与物理课堂间的距离。例如演示实验“瓦碎蛋全”（如图1）：

实验案例1：取4个鸡蛋放于两张海绵垫间，压两块砖于海绵垫上方，再于砖上放一瓦片。当用铁锤敲击砖块上的瓦片后，发现海绵垫间的鸡蛋却没有碎裂，依旧完好无损，这是为什么呢?可予学生解释力的分布原理。

图1

还有与生活经验相关的趣味性物理现象，如声音震碎酒杯,不倒翁、跳舞机等。最后，实验内容应选择维持经典物理实验。经典物理实验是物理课堂演示实验必不可少的一部分，例如经典的卡文迪许扭称实验、自由落体实验等。其演示和讲解不仅可为学生自主实验起到模范作用，也可让学生体会到物理科学的精神内涵。

2.2充分运用多媒体模拟

传统的实物物理实验演示，由于受空间、时间、实验场地及器材的局限，很多物理实验是无法进行。即使可在课堂上演示，但由于条件要求较高，演示的效果也可能会受影响。但近年计算机软硬件技术推陈出新，信息技术己遍及各级学校，教师应尽可能的利用多媒体技术进行模拟实验演示。多媒体模拟实验很容易调动学生的各种感官，吸引学生的兴趣和注意，也就使得学生可以比较容易的掌握复杂、抽象的物理知识。

例如，通常进行内燃机的实物演示实验教学，一般只是将内燃机打开，认识其物理结构，但无法演示内燃机在使用中，结构及各组件相联运动等一系列过程。而利用多媒体的3D技术，就可真实模拟其运动过程，且还可以进一步利用动画效果演示其内部汽油或柴油的动态变化。通过多媒体模拟实验方式，可以直接、直观地向学生展示物理知识中的一些枯燥、抽象概念以及那些复杂的动态变化过程。再如，要完成粒子散射实验，对于大部分中学实验室有一定难度，采用Flash多媒体进行动画演示，效果会好许多。还有储如模拟平抛运动仿真等一些不易观察的物理实验均可多媒体模拟演示。

2.3演示实验方法创新

实验方法即具体实验的实现策略。传统常用的实验方法总结主要有：直接演示法、对比演示法、模拟演示法等几种。但这些传统方法在具体的教学实践中，常受到各种限制，表现效果不佳。因此，“新课标”理念下演示实验方法迫切需要创新。根据教学实践对实验器材改进，简单的如在“玻—马定律”的演示实验中，原有玻璃针管易破碎划伤学生，而换成金属的因不透明而缺乏直观性，如直接将刻度线改刻在针管内柱上，就能兼顾；对创新性的方法进行总结别类，储如有直接演示法，对比演示法，模拟演示法等一般方法，还有投影法、描迹法、控制变量法等特殊方法。如经常采用的模拟演示法，用以演示某一物理现象或规律。一些物理现象在自然界时有发生，但不易见到，可将其在实验室中重现，给学生一个直观的认识，有时可收到“眼过一遍，胜过读书百遍”的效果，如静电吸尘实验。

实验案例2：简易静电吸尘器（如图2）。

图2静电吸尘器示意图

在一玻璃圆筒外围稀疏绕以铜线，当作一极，圆筒上端设有开口的端盖，端盖中心固定一铜丝作为另一极，铜丝下端坠一绷紧铜丝的金属球，把筒内、外的铜丝与起电源两极相连，而后从筒的下部注入浓烟，浓烟会从筒的顶端冒出。此时接通电源，则玻璃圆筒顶端即刻停止冒烟。

再如利用差异性增加实验效果，即教师在实验过程中，故意变换实验条件，使实验中出现与学生熟悉的实事相违背的现象。例如在《测定新旧干电池电动势》的实验中，将原来的电池换成电动势较大的电池，学生根据通常经验自然地认为小电珠会被烧坏，但事实却正好相反，这种差异性会激起学生的好奇心和求知欲，从而帮助教师顺利进行内阻知识的教学。

三、结语

新课程理念下，高中物理演示实验教学优化是个长期，且不断探索的过程，对于高中物理演示实验教学及其优化提高，除应秉持新课程理念外，亦因遵循物理及其实验教学本身的特点、规律，坚持目的明确，客观科学和指导性及可操作性，教师应理解并依据新课标中演示实验的要求，根据教材、学生、实验器材等情况因地制宜，选择实验内容，尝试创新和改进，让学生欣然接受的同时达到演示实验教学目标。

参考文献：

[1]华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[S].北京:人民教育出版社，2003.

[2]许文龙.新课程理念下高中物理演示实验教学研究[D].浙江师范大学,2009

[3]姚妍妮.高中物理演示实验教学研究[D].华中师范大学,2000.

[4] 梁佩之. “闭合电路的欧姆定律”的实验设计[J]. 物理实验, 2001,(10)

[5] 林衍斌, 郭年粉, 石东方. 新课标下的高中物理探究式实验教学[J]. 物理实验, 2008,(03)