随堂实物演示 激活物理课堂
贺海军
多年教学实践证明，无论是对物理教学内容的理解还是对物理教学重难点的突破都离不开演示实验，甚至对有些习题的解答，如果借助于演示实验来进行定性分析，然后再做定量探讨，可达到趣味、直观地让学生理解和辨析物理概念，掌握和运用物理知识解决实际问题.
然而，教材中所规定的实验远远不能满足物理课堂教学的需要.因此，为了让学生学好、学活物理知识，并引导学生掌握物理学科的研究方法，教师除了应完成教材中所规定的实验外，还必须自制教具，设计一些随堂实物演示实验，来弥补这些不足，会收到很好的课堂教学效果！笔者把平时实践经验撰写成文，以飨广大同仁！
1 用实物演示激发兴趣，让课堂教学活起来
兴趣是最好的老师.实物演示可以有效的激发学生的学习兴趣，迅速调动他们学习物理的积极性.丰富的实物演示，神奇的演示现象，有助于学生保持旺盛的学习活力，主动参与到学习中去，使教学收到事半功倍的效果.比如，以“千人震”实验引入“自感现象”教学.教师首先问学生：两手握在一节干电池两端会有什么感觉？学生心里会充满疑惑.然后，教师给出如图1所示的电路图.任意指定一位学生上台，用两只手接触线圈的两断，闭合开关后，询问学生是否有触电的感觉，学生实验后认为无感觉.接着将开关断开，随即学生就惊奇地体验到“触电麻木”的滋味.[HJ1.6mm]随后，让两个学生手拉手再试，都同时有触电的感觉.学生会觉得这个现象太不可思议了，会很自然产生疑问：一节干电池的威力为什么会如此大呢？就在学生百思不得其解的时候，教师趁机引入新课：等我们学了自感现象，就能回答这个问题.很快引导学生把注意力集中到被研究的对象上了，让课堂“活”了起来.
2 用实物演示创设情境，让学生思维活起来
强烈的好奇心和旺盛的求知欲是引发学生创新意识、创新思维的动力和源泉.而实物演示能使物理现象在课堂中呈现出来，能极大地激发学生的思维欲望，促使学生去探究和思考，在置疑释疑的过程中，既能丰富学生的知识又能培养学生的创新思维和创新能力.比如，有这样一个题目：某家用桶装纯净水手压式饮水器如图2所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，分析出水后，手连续稳定按压的功率.
对于这个问题，难点在于很多学生对手压式饮水器构造不熟悉，理解困难，而一时难以找到，就找了一个构造类似的喷雾器，如图2所示，通过实物观察，打开研究内部构成，实际操作，学生便能够很好的解决这个问题.
再比如：如图3所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，试分析C、D两点的场强.这个题目很多学生出错，原因是他们认为ABC和ABD是两个平面，产生的场强方向不同.我就鼓励学生取出一个三角板（如图4），假定两个等量异种点电荷分别固定在三角板底边的两个顶点上，并让三角板绕底边转动，分析三角板顶点处的场强，结果他们很快得出场强方向总是平行于底边这个结论.
3 用实物演示立体展示，让物理概念活起来
对于老师来讲，物理概念的教学是物理教学过程中关键的一步.而有些物理概念较为抽象，使得老师在讲解的时候无法令学生深入地理解，从而影响教学的效果.利用实物演示来创设学习概念的环境，展示物理现象和过程，辅助物理概念的讲解，可化抽象为具体，在学生记忆中留下深刻的印象，让物理概念“活”起来.比如“超重与失重”的教学，学生在刚接触这些概念的时候常常出现错误，可以借助器材演示.取一个劲度系数稍小的弹簧（如图5），一个重物.把重物跟弹簧一端连起来，手拉弹簧的另一端，使整个装置保持竖直状态.当静止时，弹簧有一个长度，此时弹簧弹力大小等于重力；然后加速向上运动，观察弹簧长度的变化情况，判断出弹力大于重力，从而引导学生理解超重的概念；特别是学习“完全失重”这个概念时，学生更加陌生，除了给学生补充大量的实例外，还可以通过生活中的矿泉水瓶简单地把这一现象演示出来.具体做法：去掉瓶盖，在矿泉水瓶的底部打一个小孔，在瓶中装满水，让瓶子静止，看到水从小孔射出，让瓶子从高处自由下落，小孔没有水流出.通过实物的演示，这些概念便从无形中建立起来了.
4 用实物演示揭示本质，让物理规律活起来
在规律课的教学中，通过教师的实物演示，一系列的探究实验设计，向学生展示物理现象，引导学生层层深入地探究物理规律，来改变或修正自己的认识，体会物理规律的形成过程，感受物理探究的奥秘，领略科学的魅力.比如在“楞次定律”第2课时的教学中，我做了如下设计：把一个灵敏电子秤放在水平桌面上，在电子秤上平行摆放两根比较光滑的金属导线，导线一端接灵敏电流计，另外一侧放一个轻的小铜棒，构成一个回路，取一个条形磁铁从上面插向回路，如图6所示.①此装置可以根据电流表中指针的偏转方向，知道电流的方向，从磁通量变化的角度理解“阻碍”的含义；②观察小铜棒的运动方向，从回路面积变化的角度理解“阻碍”的含义；③观察电子秤的示数的变化情况，从受力的角度理解“阻碍”的含义.
5 用实物演示帮助学习，让问题解决活起来
“实践是检验真理的唯一标准.”学生在解决问题的时候，可以先根据所学的物理知识进行分析，然后使用实物对结论进行验证，或者直接在解题过程中通过实物帮助分析问题，将会极大丰富学生的学习体验，不仅调动了学生的学习积极性，而且使得学生对问题的理解更加透彻、深刻.
例如，利用如图7装置观察光的薄膜干涉现象，a图是点燃的酒精灯，b图是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，问：观察到的条纹形状？若将金属丝圈在其所在的竖直平面内旋转，观察到的干涉条纹是随金属圈旋转，还是干涉条纹保持原来的状态不变？
对于这个问题，可以让学生根据所学的薄膜干涉的知识去分析得出结论，然后课堂上实际把这个实验操作下，让学生感受到实实在在的理论与实践的有机融合.同时还可以鼓励学生改变实验条件，譬如改变金属丝圈的位置，在灯芯上撒些盐等等，做进一步探索.
再比如，磁场部分有很多这种问题：S为电子射线源能在图示8所示纸面上360°范围内向各个方向发射速率相等的质量为m、带电-e的电子，MN是一块足够大的竖直挡板且与S的水平距离OS=L，挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，若磁场的磁感应强度为B，从S发射出的电子的速度为2eBL/m，则档板上出现电子的范围多大？
对于这个题目，除了一般方法外，可以制作一个如图9所示的装置，直线部分代表粒子速度方向，圆表示粒子对应运动的圆周，结点为活的，可以根据需要改变圆的半径，用这个装置来解决这个动态圆问题，将变得非常轻松.
“瓶瓶罐罐做实验，拼拼凑凑搞研究.”用随堂演示实验来激活物理课堂教学.我们一线教师要掌握一些改进、改装实验和自制教具的方法，开发利用生活用品服务教学的思路，利用身边随手可得的纸、笔或者塑料瓶等用品作为实验器材，开展一些操作简单、效果明显的随堂小演示，让物理课堂充满“观物思理”灵活氛围.
多年教学实践证明，无论是对物理教学内容的理解还是对物理教学重难点的突破都离不开演示实验，甚至对有些习题的解答，如果借助于演示实验来进行定性分析，然后再做定量探讨，可达到趣味、直观地让学生理解和辨析物理概念，掌握和运用物理知识解决实际问题.
然而，教材中所规定的实验远远不能满足物理课堂教学的需要.因此，为了让学生学好、学活物理知识，并引导学生掌握物理学科的研究方法，教师除了应完成教材中所规定的实验外，还必须自制教具，设计一些随堂实物演示实验，来弥补这些不足，会收到很好的课堂教学效果！笔者把平时实践经验撰写成文，以飨广大同仁！
1 用实物演示激发兴趣，让课堂教学活起来
兴趣是最好的老师.实物演示可以有效的激发学生的学习兴趣，迅速调动他们学习物理的积极性.丰富的实物演示，神奇的演示现象，有助于学生保持旺盛的学习活力，主动参与到学习中去，使教学收到事半功倍的效果.比如，以“千人震”实验引入“自感现象”教学.教师首先问学生：两手握在一节干电池两端会有什么感觉？学生心里会充满疑惑.然后，教师给出如图1所示的电路图.任意指定一位学生上台，用两只手接触线圈的两断，闭合开关后，询问学生是否有触电的感觉，学生实验后认为无感觉.接着将开关断开，随即学生就惊奇地体验到“触电麻木”的滋味.[HJ1.6mm]随后，让两个学生手拉手再试，都同时有触电的感觉.学生会觉得这个现象太不可思议了，会很自然产生疑问：一节干电池的威力为什么会如此大呢？就在学生百思不得其解的时候，教师趁机引入新课：等我们学了自感现象，就能回答这个问题.很快引导学生把注意力集中到被研究的对象上了，让课堂“活”了起来.
2 用实物演示创设情境，让学生思维活起来
强烈的好奇心和旺盛的求知欲是引发学生创新意识、创新思维的动力和源泉.而实物演示能使物理现象在课堂中呈现出来，能极大地激发学生的思维欲望，促使学生去探究和思考，在置疑释疑的过程中，既能丰富学生的知识又能培养学生的创新思维和创新能力.比如，有这样一个题目：某家用桶装纯净水手压式饮水器如图2所示，在手连续稳定的按压下，出水速度为v，供水系统的效率为η，现测量出桶底到出水管之间的高度差H，出水口倾斜，其离出水管的高度差可忽略，出水口的横截面积为S，水的密度为ρ，重力加速度为g，分析出水后，手连续稳定按压的功率.
对于这个问题，难点在于很多学生对手压式饮水器构造不熟悉，理解困难，而一时难以找到，就找了一个构造类似的喷雾器，如图2所示，通过实物观察，打开研究内部构成，实际操作，学生便能够很好的解决这个问题.
再比如：如图3所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点.现在在A、B两点分别固定电量为+q、-q的两个点电荷，试分析C、D两点的场强.这个题目很多学生出错，原因是他们认为ABC和ABD是两个平面，产生的场强方向不同.我就鼓励学生取出一个三角板（如图4），假定两个等量异种点电荷分别固定在三角板底边的两个顶点上，并让三角板绕底边转动，分析三角板顶点处的场强，结果他们很快得出场强方向总是平行于底边这个结论.
3 用实物演示立体展示，让物理概念活起来
对于老师来讲，物理概念的教学是物理教学过程中关键的一步.而有些物理概念较为抽象，使得老师在讲解的时候无法令学生深入地理解，从而影响教学的效果.利用实物演示来创设学习概念的环境，展示物理现象和过程，辅助物理概念的讲解，可化抽象为具体，在学生记忆中留下深刻的印象，让物理概念“活”起来.比如“超重与失重”的教学，学生在刚接触这些概念的时候常常出现错误，可以借助器材演示.取一个劲度系数稍小的弹簧（如图5），一个重物.把重物跟弹簧一端连起来，手拉弹簧的另一端，使整个装置保持竖直状态.当静止时，弹簧有一个长度，此时弹簧弹力大小等于重力；然后加速向上运动，观察弹簧长度的变化情况，判断出弹力大于重力，从而引导学生理解超重的概念；特别是学习“完全失重”这个概念时，学生更加陌生，除了给学生补充大量的实例外，还可以通过生活中的矿泉水瓶简单地把这一现象演示出来.具体做法：去掉瓶盖，在矿泉水瓶的底部打一个小孔，在瓶中装满水，让瓶子静止，看到水从小孔射出，让瓶子从高处自由下落，小孔没有水流出.通过实物的演示，这些概念便从无形中建立起来了.
4 用实物演示揭示本质，让物理规律活起来
在规律课的教学中，通过教师的实物演示，一系列的探究实验设计，向学生展示物理现象，引导学生层层深入地探究物理规律，来改变或修正自己的认识，体会物理规律的形成过程，感受物理探究的奥秘，领略科学的魅力.比如在“楞次定律”第2课时的教学中，我做了如下设计：把一个灵敏电子秤放在水平桌面上，在电子秤上平行摆放两根比较光滑的金属导线，导线一端接灵敏电流计，另外一侧放一个轻的小铜棒，构成一个回路，取一个条形磁铁从上面插向回路，如图6所示.①此装置可以根据电流表中指针的偏转方向，知道电流的方向，从磁通量变化的角度理解“阻碍”的含义；②观察小铜棒的运动方向，从回路面积变化的角度理解“阻碍”的含义；③观察电子秤的示数的变化情况，从受力的角度理解“阻碍”的含义.
5 用实物演示帮助学习，让问题解决活起来
“实践是检验真理的唯一标准.”学生在解决问题的时候，可以先根据所学的物理知识进行分析，然后使用实物对结论进行验证，或者直接在解题过程中通过实物帮助分析问题，将会极大丰富学生的学习体验，不仅调动了学生的学习积极性，而且使得学生对问题的理解更加透彻、深刻.
例如，利用如图7装置观察光的薄膜干涉现象，a图是点燃的酒精灯，b图是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈，问：观察到的条纹形状？若将金属丝圈在其所在的竖直平面内旋转，观察到的干涉条纹是随金属圈旋转，还是干涉条纹保持原来的状态不变？
对于这个问题，可以让学生根据所学的薄膜干涉的知识去分析得出结论，然后课堂上实际把这个实验操作下，让学生感受到实实在在的理论与实践的有机融合.同时还可以鼓励学生改变实验条件，譬如改变金属丝圈的位置，在灯芯上撒些盐等等，做进一步探索.
再比如，磁场部分有很多这种问题：S为电子射线源能在图示8所示纸面上360°范围内向各个方向发射速率相等的质量为m、带电-e的电子，MN是一块足够大的竖直挡板且与S的水平距离OS=L，挡板左侧充满垂直纸面向里的匀强磁场，若磁场的磁感应强度为B，从S发射出的电子的速度为2eBL/m，则档板上出现电子的范围多大？
对于这个题目，除了一般方法外，可以制作一个如图9所示的装置，直线部分代表粒子速度方向，圆表示粒子对应运动的圆周，结点为活的，可以根据需要改变圆的半径，用这个装置来解决这个动态圆问题，将变得非常轻松.
“瓶瓶罐罐做实验，拼拼凑凑搞研究.”用随堂演示实验来激活物理课堂教学.我们一线教师要掌握一些改进、改装实验和自制教具的方法，开发利用生活用品服务教学的思路，利用身边随手可得的纸、笔或者塑料瓶等用品作为实验器材，开展一些操作简单、效果明显的随堂小演示，让物理课堂充满“观物思理”灵活氛围.
