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物理教学中演示实验的处理

物理是以观察、实验为基础的学科。在物理教材中有演示实验、分组实验，还有一些有趣的小实验。正确地处理教材中提供的演示实验、精心地选择、设计演示实验是课堂教学成功的关键。

一、对教材中现成的演示实验的处理

教材中提供了一些现成的演示实验，为了取得演示实验的良好效果，教师如何处理、利用这些实验，充分地发挥其作用呢？

（一）将实验现象尽可能放大

明显、直观是演示实验的基本要求，所以教师选择实验时首先应该自己动手做一做，观察实验现象是否明显，从而更好地改进实验器材与操作方法。例如在讲液体的汽化时，课本上安排了一个演示实验：在一个水槽里面倒入一些热水，在一个塑料袋里面滴上几滴酒精，然后将塑料袋挤瘪，排尽空气后用绳把口扎紧，将塑料袋放入水槽中，观察发生的现象。但我在课前按照教材上提供的方法做该实验时，现象很不明显，于是我采取了下面的方法。将水槽换成烧杯，放到铁架台上加热到里面的水沸腾，塑料袋里的酒精要尽可能多滴一些，然后将塑料袋有酒精的部分放入烧杯中，在很短的时间内塑料袋被撑大了，现象非常明显，很顺利地引入了汽化的概念。

在讲大气压的存在时，关于“马德堡半球实验”的处理：选择直径较大的金属半球，利用凡士林密封好两半球的对合处，利用电动抽气机抽走半球中的空气。首先让两个学生拔半球，然后每次增加两个同学，学生人数不断增多，最后可以增加到十六人以上。这样参与演示实验的人越多，课堂气氛越活跃，实验效果越好。一方面很容易地证明了大气压的存在，同时也说明了大气压的数值很大。

（二）利用实验解决理论上很难说明的问题

短路是初中电学中的一个很重要的电路故障问题，教参上只是用画图和动画演示说明不能将导线和电流表不经过用电器直接连到电源的两极，否则会损坏电源或电流表。好多老师也是照本宣科，只是从理论上强调这一问题。但学生并没有认识短路的本质，如果对这一现象学生不能从本质上得到认识，短路问题始终是学生的一个疑点，会影响到学生实际的实验操作和对生活中家庭电路中的故障的排除。我是这样处理短路问题的：在两个灯泡构成的串联电路中，用一根导线连接一个灯泡的两端，闭合开关后，另一只灯泡亮，被短路的灯泡不亮。这时，电源并没有短路，这就叫对用电器的短路，对用电器短路时，用电器中没有流过电流，所以用电器不工作，用电器是不会被损坏的。然后用导线将电源的两极直接连接起来，闭合开关后两个灯泡都不亮，这时，电源与用电器都被短路。电源短路时，电源中流过了较大的电流，长时间短路会损坏电源。（在并联电路中用导线连接一个用电器两端或电源的两极，电源与用电器是同时被短路的）。实验演示短路要比理论上的讲解更有说服力，也有利于学生从本质上认识短路这一现象。

因此，面对课本中现成的实验，教师在利用时应该加以适当的处理。课堂实验的实验目的，并不是由实验内容决定的，而是由课堂教学的需要决定的。任何一种能很好地达到教学目的的演示，都是有利于提高教学效果的。

二、教师动手设计演示实验

在课堂教学中，除了直接利用教材提供的实验之外，教师亲自动手、精心设计实验是提高教学效果的有效途径。

（一）巧妙设计实验冲击学生的视觉，有效引入物理概念

电功率概念的建立是初中电学中的一个难点，那么如何设计演示实验突破这一难点呢？我采用了下面的方法：家庭电路示教板（带有铝盘式电能表），功率为2kw的电炉、100w的白炽灯，实物展台。分别将电炉与白炽灯单独接入家庭电路，将电能表投影到银幕上进行放大显示，让全班同学都可以观察到。当接电炉时电能表铝盘快速旋转，当接白炽灯时铝盘缓慢转动。前后强烈的对比学生认识到电功率反映的是用电器消耗电能的快慢，而不是消耗电能的多少，成功地建立了电功率这一概念。（建议：先接大功率的，后接小功率的要比先接小功率的，后接大功率的对比效果要好）。

在讲电流的热效应时，好多实验都可以说明电流通过导体时会产生热量这一问题。那么应该选择哪一个实验来说明这一问题呢？我查了好多实验资料，最后设计了下面的实验：一个学生电源，选择输出电压为4.8v；将五公分左右的铅芯连入电路（铅芯的长短、粗细影响实验的效果），将火柴头与铅芯接触，不一会火柴被点燃了。学生对此现象感到无比的好奇，激发了他们学习知识的欲望，电流具有热效应这一问题很好地解决了，也给他们留下了深刻的印象。

（二）设计实验要考虑学生的认知规律

大气压的测量是初中物理教学中的又一个难点，课本中是利用托利拆里实验测量大气压的数值的。但由于水银有毒，新教材不允许在课堂上演示该实验，所以教材通过播放录像让学生了解该实验测量大气压的过程的。据我调查，好多学生对该实验存在好多疑问。比如，为什么录象中首先想到的是给管子里罐水银?为什么要把管子倒插在水银槽中？水银柱掉不下来为什么就说是被大气压支撑的呢？水银柱下面是水银，水银柱是不是被槽中的水银面撑起来的？教材中的教法忽略了物理知识产生的过程，不符合学生的认知规律。于是我采用了下面的方法：利用学生熟悉的液体―水代替学生陌生的水银，先做覆杯实验，引起学生的兴趣。然后启发学生用试管代替杯子重做覆杯实验，水依然流不下来。继续启发学生如果将试管换成长度更长的玻璃管，灌满水倒过来插在水槽中，观察发生的现象，结果是水柱依然充满玻璃管，没有流下来。学生对上述现象无比好奇。为什么在上述三个实验中水柱流不下来呢？为了解答这个疑问，我制作了一个简单的实验装置：一个较大的光口瓶，瓶中装有一半的带有红颜色的水，瓶盖上打两个小孔，插入两个两端都开口的细玻璃管，一个较长的竖直放置；较短的一个上端套一个橡皮管，用来接注射器。注射器向瓶中打气时，较长玻璃管中的水柱会上升，此现象很直观地说明了水柱是被瓶中的气体压上去的，同时也很好地解释了前面三个实验中水柱流不下来的原因。继续提出问题：地球上的大气能将水柱压多高呢？怎么样设计实验，应该考虑哪些因素，怎样解决这些问题？让学生分组讨论，训练学生的思维能力和创新意识。学生讨论得出实验方案后，播放水气压计测量大气压的录像（室内无法完成），观察水柱上升的高度，计算水柱产生的压强，从而获得大气压的数值。最后播放托利拆里实验的录像，让学生对比两个实验所采用的实验器材和实验原理、方法，体会设计者的奇思妙想，感受科学家探索科学知识而经历的思维过程。如果没有前面几个小实验做铺垫，直接播放水气压计测量大气压的录像，虽然学生依然可以理解该实验的原理，但会缺乏知识产生的过程，缺少对学生认知规律的思考，不利于学生思维能力和创新能力的培养。

所以，要更好地解决课堂教学中的重点、难点问题、提高课堂教学的效率，教师必须要认真钻研教材，善于思考、勤于实践、在创设问题情景上下工夫、在精心设计实验上下工夫。只要愿意动脑筋，就会想出突破难点的方法、解决问题的点子。另一方面通过这些演示实验可以开发学生智力，激发学习兴趣，培养学生的观察能力、分析问题的能力和实际动手操作的能力。

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