演示实验 探究物理的一方沃土
朱奇
摘 要：演示实验是物理课堂教学的一种重要手段，做好演示实验，提高课堂效率必须以三维目标为根据，以自激提问为抓手，以自主学习为方式调动学生参予与实验.
关键词：主动探究；能力培养；自激提问；学生主体
实验是研究物理的重要方法.中学物理教材根据知识的难易程度、课时长短和器材条件，将课堂实验分为演示实验、分组实验和随堂实验.新人教版初中物理共有演示实验37个，分组实验43个，随堂实验34个.其中演示实验作为一种直观教学手段，在培养学生的观察能力的同时，还注重了趣味性和科学性，能较好地激发学生的自主学习，相比分组探究，在时间上.新课程理念下的演示实验教学与探究教学、自主学习并不矛盾，它能提供丰富的感性材料，变抽象为具体，又能培养兴趣，发展能力，启迪思维.
如何开发好课本演示实验的教学功能，激发自主学习，培养探究能力，笔者作了如下尝试：
1 以三维目标为根据，确定教学目标
教学目标对教学起导向和调节作用.新课程提出了对学生实施“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三方面的培养目标.教师在利用演示实验进行教学前，必须先了解该实验在教学中的使用目的，根据其教学作用和三维目标来细化教学目标，促进学生主动探究，培养探究能力.演示实验在物理教学中有以下几个使用目的：（1）引入新课，激发求知欲；（2）形成物理概念；（3）探究物理规律；（4）验证物理定律.
例如：八年级上册“声音的特性”一节中，为探究什么因素决定声音响度，安排了“敲音叉，弹开乒乓球”的演示实验如图1.目的是探究物理规律.细化教学目标（1）理解响度与振幅关系；（2）初步体验探究过程，了解科学方法中的“转换法”；（3）学会与人合作交流.
围绕这个目标，笔者设计了如下教学过程：
（1）提出问题：声音的响度由什么因素决定呢？并让学生作出猜想.
（2）演示实验：两次用大小不同的力敲同一音叉同一部位，倾听响度的不同，同时观察振幅是否相同.
学生：音叉振动时的振幅看不见，不能确定振幅是否相同.
教师：有什么办法将音叉的振幅放大？
学生：将音叉放入水中激起水花，观察水花溅起的高度；撒些尘土在音叉上，看尘土扬起的高度…….
教师：同学们的方法很好，这些方法都是将音叉的细微振动，传递给其它物体并放大.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易于测量的物理量去间接测量，这种方法叫“转换法”.扬起尘土的实验思想是对的，但不卫生，可以改为将正在发声的音叉轻触悬挂的乒乓球，通过观察乒乓球被弹开的幅度来研究音叉的振幅.
（3）两位学生上台合作演示实验，师生归纳结论.
对这个演示实验，笔者没在简单重复课本上的操作，而是采用了边演示、边提问、边讨论的教学方法，变教师演示为师生共同探究，使学生的学习主动性大大地增强.让学生在探究知识的生成过程中在学习知识的同时，培养了学生的科学方法和思维能力.
又如：“电压”一节通过演示“水果电池”的实验来激趣生疑，引出新课如图2.这就要求：（1）演示效果好，要出乎学生意料，引起探究的兴趣；（2）用时要短，迅速将学生的注意力集中并指向新课.因此，笔者在授课前作了如下准备：（1）用多种水果在其不同部位进行实验，寻找最佳实验效果；（2）预先连接好部分电路，一排发光二极管，避免分散学生注意力，同时优化了教学程序；（3）设计好迅速过渡到新课的教学语言.
这种引入新课的演示实验，器材简单，操作迅速，现象生动有趣，出乎意料，使学生的认识矛盾很快上升为思维动力.
因此，教师在处理演示实验时，对其进行分级归类，明确作用，优化课堂，使演示实验在引导学生观察、思考、探究和分析等各环节上紧扣三维目标，推动自主学习，获得最佳教学效果.
2 以认识发展为依据，设计教学过程
思维是一个由低级到高级的发展过程.如果设计教学过程时，能按学生认识发展的程序编制，就能有效地发挥学生学习的主动性，推动其主动思考探究，使思维向前发展.
例如；九年级物理“内能”一节，教材在介绍热传递的概念之后，提出了“还有什么途径可以改变物体的内能”的问题，紧接着安排两个演示实验：（1）空气被压缩时内能增大；（2）空气推动瓶塞时，内能减少，最后分析两个实验得出结论.
对第二个实验，笔者作了如下教学程序的设计.
师：外界对气体做功，气体内能会增大，温度升高；反过来，气体对外界做功时，其内能和温度又会怎样？（如图3）
学生猜想：（略）
师：如何判断气体温度是否变化？
生：（1）测量实验前后空气的温度；（2）利用转换法，通过观察其它物理现象来反映，如液化.
生：第（1）种方法不易测量数据，第（2）种方法较好.
两学生上台合作演示，实验现象不明显.
学生交流分析原因：温度没有降到足够低.
学生提出解决问题的方法：选用更易液化的酒精滴入瓶中，瓶塞塞得更紧实，迫使气体推塞子做功更多，降温更多.
学生再次演示实验，验证猜想.
本教学设计中，笔者由逆向思维引出第二个实验.由浅入深，引导学生设计实验，思考交流，提升了学生的研究能力.对比一下，如果教师只是单纯地照课本内容进行演示和分析，学生这种思维火花的碰撞就难以闪现了，将失去一个提升学生能力、展现学习魅力的难得的过程.
认识是由浅入深，由表象到实质而发展的，如果我们设计的实验教学程序能遵循认识规律，就有助于降低教学难度，发展学生的思维能力.
3 以自激提问为抓手，促进解决问题
问题是创造的起点，提出一个问题有时比解决一个问题还重要.在设计演示实验教学过程时，常会遇到一些具体的问题要解决.这些问题最好由学生自己提出来，使其成为“自激”状态，这样学习的主动性就给调动起来了.为了激发学生发现问题、提出问题，教师必须有目的地创设一些问题情境.
例如：在探究“响度与振幅”前，用大小不同的力敲桌子、门、音叉等.体验到响度不同，却看不到微小的振动.诱导学生自激提问：“怎样将微小的振动放大，以便观察？”
为了培养学生发现问题，提出问题的能力，在日常教学中，教师要有计划地、逐步把提问的方法教给学生.如“什么樣的实验可以解决这个问题？”、“如何实施这个实验来解决问题？”、“如何观察实验？”、“怎样增强演示效果？”等.
问题由学生自己提出后，其解决问题的积极性就更高了.而解决一个问题，其认识和能力就向前发展了一步.
如果学生实在提不出问题，那也只好由老师提出，使之成为“受激”状态.促使学生沿着认识的程序发展，步子的大小、快慢，取决于具体的学情.
4 以自主学习为方式，调动参与实验
新课程理念指导下的教学观要求教师不能把学生当成观众，学生应成为学习的主体.因此，教师的演示实验，不能是单纯的教师演示，而应组织学生参与其中.结合不同的教学环节，让学生思考、交流，设计实验，甚至让学生上台代替教师演示实验.
引导学生全程参与演示实验，这样做既可以满足学生对实验的好奇心，调动学生的自主性，又有利于集中学生的注意力，培养观察能力和探究能力.但要注意，学生上台演示实验，要选择一些较安全难度适中的实验，否则效果会适得其反.
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[M].人民教育出版社2011.
摘 要：演示实验是物理课堂教学的一种重要手段，做好演示实验，提高课堂效率必须以三维目标为根据，以自激提问为抓手，以自主学习为方式调动学生参予与实验.
关键词：主动探究；能力培养；自激提问；学生主体
实验是研究物理的重要方法.中学物理教材根据知识的难易程度、课时长短和器材条件，将课堂实验分为演示实验、分组实验和随堂实验.新人教版初中物理共有演示实验37个，分组实验43个，随堂实验34个.其中演示实验作为一种直观教学手段，在培养学生的观察能力的同时，还注重了趣味性和科学性，能较好地激发学生的自主学习，相比分组探究，在时间上.新课程理念下的演示实验教学与探究教学、自主学习并不矛盾，它能提供丰富的感性材料，变抽象为具体，又能培养兴趣，发展能力，启迪思维.
如何开发好课本演示实验的教学功能，激发自主学习，培养探究能力，笔者作了如下尝试：
1 以三维目标为根据，确定教学目标
教学目标对教学起导向和调节作用.新课程提出了对学生实施“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三方面的培养目标.教师在利用演示实验进行教学前，必须先了解该实验在教学中的使用目的，根据其教学作用和三维目标来细化教学目标，促进学生主动探究，培养探究能力.演示实验在物理教学中有以下几个使用目的：（1）引入新课，激发求知欲；（2）形成物理概念；（3）探究物理规律；（4）验证物理定律.
例如：八年级上册“声音的特性”一节中，为探究什么因素决定声音响度，安排了“敲音叉，弹开乒乓球”的演示实验如图1.目的是探究物理规律.细化教学目标（1）理解响度与振幅关系；（2）初步体验探究过程，了解科学方法中的“转换法”；（3）学会与人合作交流.
围绕这个目标，笔者设计了如下教学过程：
（1）提出问题：声音的响度由什么因素决定呢？并让学生作出猜想.
（2）演示实验：两次用大小不同的力敲同一音叉同一部位，倾听响度的不同，同时观察振幅是否相同.
学生：音叉振动时的振幅看不见，不能确定振幅是否相同.
教师：有什么办法将音叉的振幅放大？
学生：将音叉放入水中激起水花，观察水花溅起的高度；撒些尘土在音叉上，看尘土扬起的高度…….
教师：同学们的方法很好，这些方法都是将音叉的细微振动，传递给其它物体并放大.物理学中对于一些看不见摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易于测量的物理量去间接测量，这种方法叫“转换法”.扬起尘土的实验思想是对的，但不卫生，可以改为将正在发声的音叉轻触悬挂的乒乓球，通过观察乒乓球被弹开的幅度来研究音叉的振幅.
（3）两位学生上台合作演示实验，师生归纳结论.
对这个演示实验，笔者没在简单重复课本上的操作，而是采用了边演示、边提问、边讨论的教学方法，变教师演示为师生共同探究，使学生的学习主动性大大地增强.让学生在探究知识的生成过程中在学习知识的同时，培养了学生的科学方法和思维能力.
又如：“电压”一节通过演示“水果电池”的实验来激趣生疑，引出新课如图2.这就要求：（1）演示效果好，要出乎学生意料，引起探究的兴趣；（2）用时要短，迅速将学生的注意力集中并指向新课.因此，笔者在授课前作了如下准备：（1）用多种水果在其不同部位进行实验，寻找最佳实验效果；（2）预先连接好部分电路，一排发光二极管，避免分散学生注意力，同时优化了教学程序；（3）设计好迅速过渡到新课的教学语言.
这种引入新课的演示实验，器材简单，操作迅速，现象生动有趣，出乎意料，使学生的认识矛盾很快上升为思维动力.
因此，教师在处理演示实验时，对其进行分级归类，明确作用，优化课堂，使演示实验在引导学生观察、思考、探究和分析等各环节上紧扣三维目标，推动自主学习，获得最佳教学效果.
2 以认识发展为依据，设计教学过程
思维是一个由低级到高级的发展过程.如果设计教学过程时，能按学生认识发展的程序编制，就能有效地发挥学生学习的主动性，推动其主动思考探究，使思维向前发展.
例如；九年级物理“内能”一节，教材在介绍热传递的概念之后，提出了“还有什么途径可以改变物体的内能”的问题，紧接着安排两个演示实验：（1）空气被压缩时内能增大；（2）空气推动瓶塞时，内能减少，最后分析两个实验得出结论.
对第二个实验，笔者作了如下教学程序的设计.
师：外界对气体做功，气体内能会增大，温度升高；反过来，气体对外界做功时，其内能和温度又会怎样？（如图3）
学生猜想：（略）
师：如何判断气体温度是否变化？
生：（1）测量实验前后空气的温度；（2）利用转换法，通过观察其它物理现象来反映，如液化.
生：第（1）种方法不易测量数据，第（2）种方法较好.
两学生上台合作演示，实验现象不明显.
学生交流分析原因：温度没有降到足够低.
学生提出解决问题的方法：选用更易液化的酒精滴入瓶中，瓶塞塞得更紧实，迫使气体推塞子做功更多，降温更多.
学生再次演示实验，验证猜想.
本教学设计中，笔者由逆向思维引出第二个实验.由浅入深，引导学生设计实验，思考交流，提升了学生的研究能力.对比一下，如果教师只是单纯地照课本内容进行演示和分析，学生这种思维火花的碰撞就难以闪现了，将失去一个提升学生能力、展现学习魅力的难得的过程.
认识是由浅入深，由表象到实质而发展的，如果我们设计的实验教学程序能遵循认识规律，就有助于降低教学难度，发展学生的思维能力.
3 以自激提问为抓手，促进解决问题
问题是创造的起点，提出一个问题有时比解决一个问题还重要.在设计演示实验教学过程时，常会遇到一些具体的问题要解决.这些问题最好由学生自己提出来，使其成为“自激”状态，这样学习的主动性就给调动起来了.为了激发学生发现问题、提出问题，教师必须有目的地创设一些问题情境.
例如：在探究“响度与振幅”前，用大小不同的力敲桌子、门、音叉等.体验到响度不同，却看不到微小的振动.诱导学生自激提问：“怎样将微小的振动放大，以便观察？”
为了培养学生发现问题，提出问题的能力，在日常教学中，教师要有计划地、逐步把提问的方法教给学生.如“什么樣的实验可以解决这个问题？”、“如何实施这个实验来解决问题？”、“如何观察实验？”、“怎样增强演示效果？”等.
问题由学生自己提出后，其解决问题的积极性就更高了.而解决一个问题，其认识和能力就向前发展了一步.
如果学生实在提不出问题，那也只好由老师提出，使之成为“受激”状态.促使学生沿着认识的程序发展，步子的大小、快慢，取决于具体的学情.
4 以自主学习为方式，调动参与实验
新课程理念指导下的教学观要求教师不能把学生当成观众，学生应成为学习的主体.因此，教师的演示实验，不能是单纯的教师演示，而应组织学生参与其中.结合不同的教学环节，让学生思考、交流，设计实验，甚至让学生上台代替教师演示实验.
引导学生全程参与演示实验，这样做既可以满足学生对实验的好奇心，调动学生的自主性，又有利于集中学生的注意力，培养观察能力和探究能力.但要注意，学生上台演示实验，要选择一些较安全难度适中的实验，否则效果会适得其反.
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[M].人民教育出版社2011.
