物理实验教学与教具制作

物理实验教学与教具制作
教学目的：运用所学知识解释物理现象，举一反三，培养学生“学以致用”的能力。

教学要点：讲述基本原理求简明，演示现象求效果。

这一类演示实验也很多，例如本书后面介绍的教具制作部分。

在讲
解静电的应用时，可以演示“静电除尘”，“静电植绒”，还可以演示“静电复印”。

§2.5 演示实验教学对教师的要求
演示实验教学，是保证物理课堂教学质量的重要环节，中学物理教学大纲中明确规定了要做200 多个演示实验。

如果每个物理教师要把自己的教学水平提高，很重要的一点是提高演示实验教学水平。

演示实验教学不同于课堂理论教学，它主要是用无言的动作代替了语言，用操作演示来进行物理学教育。

怎样才能提高演示实验教学水平呢？除了教学经验与教学方法，重要的是每个物理教师应该明白演示实验教学必须做到哪几点。

由于演示教学的特点，它一般要求物理教师做到以下四点：
一、备课要仔细
在演示实验的备课过程中，主要考虑从两方面备课。

首先，要认真钻研教学大纲和教材，明确每一个演示实验所要达到
的目的和具体要求。

进而要围绕教学目的、要求处理好演示实验与讲课之间的关系，保证演示实验能适合学生的接受能力。

其次，要做好演示实验前的一切准备工作。

准备工作包括：
1.选择仪器装置，熟悉其构造、原理、性能，熟练实验操作技术，做好预演工作。

2.了解掌握实验的准确程度，找出产生误差的主要原因和减少误差
的方法。

3.估计好实验演示所用的时间，尽量保证演示、讲述全部在一节课内完成。

4.要考虑到演示实验演示环境的影响。

例如：该实验要用交流电，
教室内有无电源插座；该实验要用水，教室没有水龙头就必须先备好水；如果教室透风、太亮，不宜用蜡烛来做透镜成像规律的实验。

5.要充分估计到课堂上演示时可能出现的故障，考虑好应急措施。

二、指导要明确
每次演示之前，应让学生明确此实验所要达到的目的与要求，指导学生认真观察。

使用略为复杂的仪器，若是第一次与学生见面，应讲解实验仪器的大体结构，各部件的配置和它们的作用。

演示实验要使用的方法和实验原理也应作简单介绍(除非利用该实验观察产生令人意外的结果)，在让学生看懂该实验的全部过程。

观察要点必须在演示前告诉学生，指导学生认真观察实验的初始状态、发展过程、最后结果。

三、演示力求明显直观
实验演示是给学生看的，必须让每个学生看清楚弄明白。

因此要求演示实验明显直观。

明显，是指演示仪器足够大，演示的现象显而易见。

定性的实验要使物理变化过程显著，定量的实验最好将需要测量的对象放大，不仅要保证前几排同学看清楚，还要尽量使后排的学生也看得清楚。

有时为了追求实验演示现象明显，不得不降低实验精密程度，而用学生感受到的效果来补偿。

所谓直观，即演示实验中要使学生能直接观察到物理过程，不必要转弯抹角，增大学生理解的难度。

例如：演示液体沸点与压强的关系时，通常有抽气法和冷凝法两种演示方法，前种方法的演示效果优于后者。

这是因为抽气使压强减小十分明显，但在解释冷凝法时必须指明温度变化的影响。

四、操作要规范
教师在讲台上的一举一动要受到学生的瞩目，特别是在实验演示的时候。

教师在演示操作过程中，如果动作不规范，就会人为地降低演示实验的教学效果，或者增加学生对演示实验理解的障碍。

就我们目前了解的中学物理演示实验教学情况发现，不少教师认为按照教材中的教学目的得到教学结果就行了，至于操作中的规范问题并不重要。

例如，用手接触镜面来拿镜片；不用镊子拿砝码而用手去拿；做摩擦起电实验时，用手掌握住橡胶棒，而不是用手指等等。

实验操作是否规范实际体现了物理教师的教学素质。

教师应该在实验中有意识地加强自我训练，养成规范化的好习惯。

§2.6 掌握学生在实验中的心理
教学中以学生为主体，围绕学生制定教案，研究学生在物理学习中的心理特点与规律已成为一个重要课题。

笔者曾经接触一位中学物理教师，他多年带高中毕业班，是中学物
理教学中的把关教师，偶然有一次带初中毕业班，突然发现原来的教学方法、教学思想无法适应初中物理教学，显然不是这位教师的知识面不够，而是他对初中学生的学习心理特点与规律掌握不够。

针对中学物理实验教学特点，应该怎样充分掌握学生学习物理的生
理与心理特点呢？应该从下面几个方面着手。

一、注意保持学生兴趣持久
中学生正处于身心发展的阶段，他们具有强烈的好奇心和求知欲，对于所见所闻充满了无数个“为什么”。

他们把探索的触角不停地伸向各个知识领域，寻找着最感兴趣的方向。

每次演示实验课之前，学生只要一看见教师拿着演示仪器走向教室，顿时就会欢呼雀跃，奔走相告：“今天又要做实验了！”怎样使学生对物理科学知识的兴趣保持持久和稳定呢？要想保持学生对实验教学的兴趣，首先一定要力求演示实验操作成
功。

不难想象，教师在实验演示的过程中，学生兴趣处于高峰时期，接二连三的失败会令学生大失所望，兴趣骤减。

热爱是最好的教师。

我们发现，在上演示实验课时，绝大多数同学非常感兴趣，还有一
部分同学很想自己也动动手，或者踊跃地上前帮教师担任助手。

当同学们一走进实验室，他们显得格外兴奋，这里摸，那里瞧。

这正说明了学生想看(观察)、想听、想动手的热爱心理。

教师要格外注意保护学生这种心理现象，能开的演示实验要尽量开，手头缺少仪器要尽量想办法自行解决。

在实验课需要学生助手时，最好让学生轮换上来帮忙。

学生们好奇心重，凡是拿到教室里来的仪器都想摸一摸、动一动。

这时教师不要因为爱护仪器而大声呵斥学生，以免学生自尊心受到伤害，因此对该学科学习的兴趣下降。

二、指导学生有意注意
有意注意是一种有自觉目的，需要作一定意志努力的注意。

成功的实验教学可以促使学生对物理知识的兴趣增加，但是学生不
能单凭兴趣学习，还要注意引导他们锻炼自己，要求他们以有意注意来
对待物理科学知识。

在演示实验过程中，教师提出一些难度不大的问题让学生来解决，
可以训练学生去有意注意。

例如在讲解牛顿第一定律时，某教师在实验
过程中提出了三个问题：(1)实验之前，教师提问：“小车从相同斜面上同一高度自由向下运
动，平面上分别铺盖毛巾、棉布、木板，在哪种情况下，小车在水平面
上运动距离最远？” (2)当实验做完之后，教师又提问：“刚才的实验中，为什么当平台
上放的是木板时，小车运动距离最远？”
(3)学生回答了第二个问题时，教师接着问第三个问题：“倘若平面上铺放的东西越光滑小车将会在平面上做什么样的运动？”经过一番思考，有些学生就基本阐述了牛顿第一定律的思想。

这个例子说明教师完全可以指导学生有意注意，培养学生观察能力。

三、启发学生逻辑思维
物理科学知识有独自的自然规律，要求学生掌握这门科学知识，必须启发学生的逻辑思维能力。

在演示实验教学中，把学生观察到的物理现象，通过分析、推理，得出必然的结论，就是启发学生掌握逻辑思维方法的过程。

例如讲解楞次定律时，将磁铁插入闭合线圈和从闭合线圈内抽出时，闭合线圈线路中连接的电流指针偏转，经教师指导学生经过仔细观察后，用下列逻辑推理方式得出楞次定律：
??
?的变化?
??
△?↑ ==> B感与B原反向==> B 感阻碍△?↑
△?↓ ==> B感与B原同向==> B 感阻碍△?↓
结论：感生电流的磁场总是要阻碍引起感生电流的磁通量的变化。

培养学生逻辑思维能力是非常重要的，对于高中物理实验教学，尤
为如此。

四、注意克服学生对实验的心理障碍
学生对实验教学虽然兴趣浓，但在学习过程中同样也存在某些心理障碍。

主要心理障碍表现在：
1.对实验的恐惧心理有不少同学很喜欢看老师演示实验，但要自己动手时又显得十分害
怕。

他们怕触电，凡是与电打交道的实验就不敢动。

有时即使是低电压的直流电路实验，也缩手缩脚。

他们怕用水银做实验，似乎一接触水银就会水银中毒。

克服学生这种恐惧心理的关键，在于教师介绍有关的操作知识，进行规范的操作演示。

当学生表现出恐惧时，教师应和颜悦色地进行示范，再让学生自己动手。

2.对实验的轻视心理有的同学认为中考、高考都是卷面考试，因此，实验并不重要。

其
表现形式是实验时学生注意力不够集中，动手做实验也很不认真，自己
很少动手，或者不动手而将别人的实验报告抄一份就算了。

对于这样的同学，除了帮助他们认识到物理是一门实验科学外，还应该用生动有趣的实验吸引其注意力。

3.对实验的畏难情绪
不少学生常感到物理难学，物理实验也难做。

做实验时，有些同学面对一大堆实验器材，不知道如何配合使用；电压表、电流表、导线、开关等电学器材摆在面前却不知怎样按照电路将其连接起来；实验做完后，大堆实验数据不知怎样处理??
要使学生克服畏难情绪是一项艰巨而复杂的工作。

学生产生对实验
畏难情绪的因素很多：学生的物理知识基础较差；学生动手能力较差；教师的许多演示实验未让大家看清楚、弄明白；在学生实验时，教师指导不力；学生对实验结果处理未掌握方法等等。

总之，教师在教学中要花气力、下功夫、找方法。

只要经过老师的辛勤努力，一定可以使学生克服这些心理障碍，热爱物理科学。