中学物理演示实验及教师实验素养的培养对策探讨

黄舒芬

【摘  要】演示实验属于中学物理教学的重要构成部分，与理论知识相辅相成，两者相互促进、不可分割，既是物理教学的关键基础，也是重要内容、手段与方法。基于中學物理本质来看，要想尽量提升演示实验的效果，教师就要加强对自身实验素养的提升。本文主要探讨了中学物理演示实验及教师实验素养的培养策略，以供参考。

【关键词】中学物理;演示实验;实验素养

中图分类号：G633.7      文献标识码：A      文章编号：0493-2099（2021）23-0104-02

【Abstract】Demonstration experiments are an important part of physics teaching in middle schools， complemented with theoretical knowledge，the two promote each other and are inseparable. They are not only the key foundation of physics teaching， but also important content， methods and methods. Based on the nature of middle school physics， in order to improve the effect of demonstration experiments as much as possible， teachers must strengthen their own experimental literacy. This article mainly discusses the training strategies of middle school physics demonstration experiments and teachers' experimental literacy for reference.

【Keywords】Middle school physics; Demonstration experiment; Experimental literacy

当前，随着新一轮教育改革的深入开展，现代教育正处于“应试教育”向“素质教育”的转变阶段。在中学物理教学中，演示实验仍然是薄弱环节之一，不利于学生知识能力结构与非智力因素的发展。因此，做好演示实验工作，成为广大中学物理教师的基本任务。教师要努力提升演示实验的效果，提高自身的实验素养，带领学生高效学习理论知识，使他们深刻理解与牢固掌握物理知识。

一、坚持生本教育理念，满足学生的学习需要

在中学物理教学中，设置演示实验的主要目的在于让学生通过自主观察与思考，加深对物理理论知识的理解与认知，学会运用科学的方法分析物理实验过程。因此，在具体的课堂教学实践中，要想真正发挥出演示实验的作用及培养的实验素养，物理教师首先应坚持“以生为本”的教育理念，依据教学内容与中学生的身心特点演示实验，为物理课堂注入更多的生机与活力，使学生积极踊跃参与到演示实验当中，满足他们的实际学习需要。

例如，在开展“光的折射”教学时，教师先演示实验：往装有清水的大烧杯中竖放或斜放一根筷子，要求学生分别从杯子的上方俯视与从侧面正视筷子，使其观察后叙述现象，启发他们进一步思考，促使学生发现无法运用已有的光学知识作出解释，从而诱发求知渴望。接着，教师演示课本图2.4-1所示的折射现象，介绍实验装置，包括光源、水槽和水等，解释什么是折射现象，引出问题：光线以不同的入射角射到水面上，进入水中的光线将沿什么方向传播？假如改变方向，是向界面还是向法线偏折？引起学生的观察兴趣，同时明确观察目的与对象，讲解几个基本物理概念：入射点、入射角、入射光线、折射光线、折射角和法线，在演示实验的辅助下满足学生的学习需求。

二、以教材内容为依托，想方设法增加实验

在任何教育阶段的任何学科教学中，教材都是一切教学计划与行为的基本依据和出发点，关系到各项教学活动的实施情况与质量。针对中学物理课程教学来说，为更好地通过演示实验培养学生的实验素养，教师需以固有的教材内容为依托，想方设法增加演示实验的数量，选择那些简单易于操作、本质联系明显、生动有趣的实验辅助教学，从而将抽象的物理知识变得具体化与直观化，促使学生拥有更多体验亲身实验的机会，从而改善他们的学习效果。

在这里，以“科学探究液体的压强”教学为例，教师先在课件中展示水坝与潜水员的图片，设置问题：水坝为什么要上窄下宽？潜水员为什么到不同深度时要使用不同的潜水服？启发学生主动思考这些现象与什么有关，学生知道是液体压强，从而激起学习兴趣。接着，教师提供以下器材：矿泉水瓶、塑料袋、皮筋、锥子、水槽等，要求学生自主设计演示实验，感受液体压强的存在，注意观察液体压强的特点，鼓励他们分组讨论后演示实验，如：往塑料瓶中注入水，在侧壁不同高度用锥子扎上小孔，发现水从小孔中喷出来，证明水对侧壁有压强，还发现下面的小孔比上面的喷得远，说明越深的地方压强越大。随后师生一起总结液体压强的特点，锻炼学生的实验技巧。

三、借助信息技术优势，模拟演示特殊实验

中学物理是一门自然科学类科目，涉及的知识范围广泛、内容复杂多样。演示实验是一个极为重要的辅助性教学手段，不过以往演示实验以现场实际操作为主，而部分实验操作起来难度较大，或者学生无法直接看到实验变化与现象，因此影响他们的正常学习。这时，中学物理教师可以借助现代化信息技术的优势，模拟演示一些比较特殊的实验，将微观的物理现象变得宏观化，产生准确、形象、生动的表达效果，帮助学生突破知识难点。

比如，在学习“看不见的运动”过程中，教师谈话导入知识：我们已知物质由分子组成，分子由原子组成，但这些微粒是如何排列的？是密不透风，还是存在间隙？是运动还是静止？分子之间是否存在作用力？学生可以自由地畅想和回答，预设：固体、液体的分子可能是一个挨一个挤在一起，气体分子之间有间隙;固体分子可能是静止不动的，而液体和气体具有流动性，它们的分子可能是运动的。接着，教师演示实验：在量筒中加入5mL左右的水，再在量筒中加入酒精至10mL的位置，摇动量筒底部，混合酒精与水。要求观察混合后总体积不是10mL，这时运用多媒体技术展示酒精与水混合后分子运动的视频，使其发现分子间的空隙会被填充，从而助推学生理解这一难点。

四、精心设计演示实验，注意指导学生观察

在中学物理教学过程中，演示实验从仪器拿出一直到演示的整个过程，都会带给学生多个方面的刺激，不过刺激有本质与非本质之分，也有主次之分，要求学生观察的现象并非都是大开大合，有的不够明显，有的甚至稍纵即逝，因此影响了学生对理论知识的学习与理解。对此，中学物理教师在教学中应该精心设计演示实验，适当地改进或重组物理实验，营造良好的课堂环境，为学生提供更多观察与动手操作的机会，从而让他们更好地掌握物理原理、定理和概念等。

例如，在“科学探究杠杆的平衡条件”教学中，教师先展示剪刀、起盖器等实物，引领学生结合教材中出示的各种工具，讨论这些工具有什么共同特征。然后演示杠杆：切纸的铡刀和指甲剪，启发他们了解杠杆的特征，顺势介绍支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂等定义。接着，教师设疑：当杠杆平衡时，力与力臂之间到底有什么关系？鼓励学生大胆猜测与探究，最后拿出杠杆与钩码，演示杠杆平衡的实验，提出问题：如果大、小物重分别为F1和F2，距中间的距离分别为L1和L2，F1、F2、L1、L2四者之间存在着什么关系？使其在小组内积极讨论和猜测，让他们利用所給器材，尝试自行设计实验方案。随后，教师指导学生演示实验，锻炼学生科学探究的能力。

五、结语

在中学物理教学活动中，教师需充分认识到演示实验的重要性与价值，以提升个人实验素养为基础灵活施展教学艺术，将物理知识由抽象变得具体、枯燥变得生动;将研究的物理现象直观清晰地呈现在学生面前，让他们认真观察和思考，从而达到“事半功倍”的教学效果。

参考文献：

[1]白广虎.浅析演示实验在初中物理教学中的作用及应用[J].学周刊，2020（26）.

[2]马俊福.基于核心素养的初中物理演示实验的创新研究[J].考试周刊，2020（55）.

[3]杨康.初中物理演示实验教学的优化与改进[J].中学课程辅导（教师通讯），2020（08）.

（责任编辑  李  芳）