物理新课程实施中实验演示技能的指导与专业训练策略

 　　[案例]有两位教师为了演示一根导线切割磁感线产生感应电流这一现象，在实验中使用了灵敏度很高的"微电流放大器"，这两位教师在学校试讲时都很正常，但正式上课时出现了电流表无法调零这个问题。
 　　分析：这是因为正式上课时这两位教师都带着无线话筒，较强的无线电波干扰了"微电流放大器"的正常工作。
 　　[案例]在做马德堡半球实验验证大气压存在实验时，教材上讲述八对马都拉不开两个半铜球，如果课堂演示时，教师对模拟实验装置的气密性检查不细致，让学生很轻易的就拉开半球，学生对大气压强的概念就易模糊，对教材上讲述的内容产生怀疑了。
 　　即便是教师认为最简单的实验，事先也要加以准备。一般说来，教师在比较平静的气氛下，思维能力是可以正常发挥的；但在紧张的情况下，思维能力就要受到严重影响，在课堂上出现了突发问题，有时即使是简单的问题，也会出现分析失误。可见，只有事先充分准备，才能"胸有成竹"。
 　　[案例]一个教师拿了"220V、25W"和"220V、60W"两个灯泡用于演示串联电路的功率分配与电阻的关系。教师问："这两个灯泡串联后加在220V的电压上，哪个灯更亮？"演示时发现60W的灯没有发光，教师还以为灯泡坏了，或者电路接错了，检查灯泡、检查电路，浪费了不少时间。
 　　分析：其实电路与灯泡都很正常，因为60W灯分到的电压太低了，以致在白天看不出灯泡在发光，用手摸一摸灯泡外面，可以发现是热的。教师如果事先做过这一实验，不仅可以选择合适的灯泡，还可以利用这一出乎常人意料的现象来设疑激思，借以起到很好的教学效果。
 　　（5）启发性和趣味性强
 　　实验演示能强烈刺激感觉器官，引起学生的浓厚兴趣，产生强烈的学习动机；实验的现象和结果有时让学生意想不到的演示结果，能引起学生积极的思维。进行课堂实验演示，目的要求必须明确。学生对实验演示很感兴趣，但这不是看魔术，追求趣味，而是通过实验演示让学生获得知识，发展能力。要把学生的兴趣和注意力引导到仔细观察实验所发生的现象和操作，认真分析变化的实质上来，从而达到教学目的。实验演示要力求明显、直观、简单、成功，要给学生讲解实验装置的原理，使全体学生都能看清物质及其变化的现象和仪器装置，要组织学生观察，并指导学生把观察到的现象进行分析、比较、综合、概括，从而导出正确的结论。
 　　（6）认知过程与情意过程的协同
 　　教学过程常常包括学生的认知过程和情意过程。有的课，教师随意讲笑话，学生很开心，但思维效率不高，效果不理想；也有的课，教师提出的问题思维难度与密度要求很高，学生听得很费力，很难长时间集中注意力。上述两类课就是因为没有做到认知过程与情意过程的协同。
 　　[案例]
电阻
特级教师苏福河
 　　苏老师先让学生连接一个测小灯泡电流强度的简单电路，同时观察灯泡的亮度，记录电流表的读数。教师拆下一根导线，分别在外形（长度、截面积）完全相同的军用电话线里的细钢丝和同样光亮的电炉丝上滑动，学生十分惊奇：两根"完全相同"的导线，其导电本领为什么会不一样呢？这种做法达到了设疑引思的功效。接下来，让学生分别把三种导线顺次接入串有小灯泡的电路中，学生发现：把铜线接入电路中，灯泡的亮度与电流表的示数没有变化；把康铜线接入电路后，灯泡的亮度几乎不变，但电流表的示数略有减小；当把镍铬合金导线接入电路后，灯泡亮度明显变暗，电流表的读数显著减小。
 　　点评：上述教学设计的艺术性表现在：自然地引入了"电阻"这个概念，知道了电阻是描述导体导电性能的一个物理量（不同的导体在相同的条件下，对电流的阻碍作用不同）。实验从定性（灯的亮暗）和定量（电流表读数大小）两个角度展示了电路中的电流变化，使学生既能重视对物理现象的观察，又能注重使用仪器进行测量。上述设计不仅体现在认知功能上，还表现在情意功能上，它充分激发了学生的探索欲望和学习兴趣，做到了认知过程与情意过程的协同。
 　　2．演示技能的功能
 　　（1）提供感性材料
 　　美国教育家布鲁纳说："教学应着重教学过程，而非教学结果。"学生认识有关事物，学习某些抽象的概念、规律时，必须从接触这个事物，获得感性知识开始。对于直接经验不多的学生，要建立一个概念，掌握一个规律，必须有个观察现象、重温经验以至产生印象从而形成观念的过程，才能达到理解、巩固，并实现迁移。中学物理的内容虽与日常生活中许多现象有密切的联系，但实际现象常常是复杂的，与许多因素有关。加之中学生尚缺乏有关的物理知识，往往不能深刻地感觉这些现象，更难以找出现象中反应的物理本质。而且有些物理现象似乎与日常生活中给学生的印象不一致。因此有必要通过演示实验把物理现象的特征突出地显示出来，使学生获得丰富、深刻、正确的感性知识。演示实验以适合学生认识规律的方式，通过实验演示，为学生提供丰富的直观感性材料，有利于突破难点和重点，促进学生理解和巩固知识，加快教学过程，提高课堂教学效率。如果没有丰富的感性材料为基础，学生的学习只能对抽象的概念和规律死记硬背，便会失去教育的真正意义。
 　　[案例]光现象是大家都热悉的，对光的反射定律也有了一定的感性知识。但是，学生对其严格的数量关系，特别是对入射光，反射光和反射面的法线在同一平面却无充分的感性认识。在讲解时，可以用下图所示的装置进行演示。光线由E一侧入射到平面镜M上，转动F平面直到显示出反射光，使学生看到反射光与入射光在同一平面上，且光线与法线的夹角相同。这样学生不仅容易记住结论，而且在头脑中形成了一定的物理图象。
  　　
光反射实验实物           光反射实验示意图
 　　[案例]在物理中有些概念、规律比较抽象，或表述较难理解。如楞次定律，在课本中是这样叙述的："感生电流具有这样的方向，就是感生电流的磁场总要阻碍引起感生电流的磁通量的变化。"这里出现了感生电流方向，感生电流磁场方向，原磁场方向，原磁通量的变化等，学生很难理解。利用演示实验（下图）把它们显示出来，并记录下来，使学生有了感性知识，楞次定律很涩的文字表述就会由于生动的物理图象而变得容易理解和记忆了。
 
楞次定律实验示意图
 　　（2）创设物理情境
 　　学生的学习是从观察开始的，观察是一种有目的、有计划、有思维参与的高级知觉过程。演示实验可以不受空间和时间的限制，把某些现象再现，深刻地揭示物理量之间的相互关系，从而启发学生深入地思考，进一步寻求其变化规律。学生在教师指导下的观察，不仅用感官去感知，还要用大脑去思考，因此，观察的过程，既是知觉的过程，也是思维的过程。所以观察是学生认识事物的开始和源泉，观察中获得的丰富的感性材料为学生学习物理创设了生动、形象的物理情境。

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