首页 -> 2008年第3期
中学物理演示实验设计浅谈
作者：宫宏伟
1.用顺手拈来的物品，设计改进演示实验。为弥补实验仪器不足所造成的缺憾，在设计演示实验时实验仪器器材的选取要因陋就简、就地取材、废物利用，充分利用学生顺手拈来的物品做演示实验，来丰富学生的视野。例如做瓶吞蛋的实验体会大气压的存在；鸡蛋握不破但可以敲破做压强与受力面积关系的实验；易拉罐烧热排出部分气体后，用面团封口，冷却后大气压将罐压扁；手在桌面上推动，体会摩擦力的存在；玩手影的游戏，体会光的直线传播原理；粉笔头可以演示自由落体，抛体运动；也可以利用粉笔从中间折断再对接来演示分子间存在引力等。利用这些随手可得的材料做演示实验，可以将学生的注意力集中到对实验现象的观察上，而不是将注意力分散到对复杂演示实验仪器结构的认识上，容易使学生抓住事物的本质，并且可以大大丰富学生的视野。
可以设计一些教学内容所需要的演示实验，也可以对已有的一些演示实验做一些改进，使学生多见到一些直观的物理现象，提高他学习物理的积极性。例如在上“动量定理”时，传统的方法是用鸡蛋从高处落下来做演示实验，教材中一直用这个演示，学生对其比较熟悉，会对这个实验失去兴趣，而影响教学效果。现在，可以设计一个新的演示实验，用牙签和饮料管这样的简易材料来做演示。用几跟塑料吸管，取一牙签（一端为齐端，另一端为尖端），将牙签放入吸管中，用嘴对管口吹气，牙签将从吸管的另一端飞出，令人感兴趣的是吸管越长，牙签飞的越远，分析其原因，当吹气用力一定时，吸管越长，则牙签受力F作用的时间t越长，故飞出的速度越大，飞的越远。
2.利用儿童玩具，设计演示实验。随着生活水平的提高，各种各样的儿童玩具层出不穷，有很多的玩具本身就是根据物理原理设计制作的，能形象直观地反映物理现象。如一些玩具车的电动、气动、弹簧驱动等，这些玩具大都利用了一些简单的力学、电学的原理，如果在教学的过程中充分利用这些玩具，不但能提高学生学习的积极性，而且可以培养学生的创造力。例如，可以利用玩具小汽车设计演示实验来演示力的作用是相互的和运动是相对的，在平滑的玻璃板上放几支圆柱形的铅笔，上面铺一薄木板，利用一辆弹簧驱动的玩具小汽车，从一端开始运动，会发现当小汽车前进时，木板要后退，然后可启发学生进行受力分析和运动分析，明确力的作用是相互的，运动是相对的。也可以帮助学生一起剖析玩具，了解其内部构造，体会玩具所利用的物理原理，学生在玩中学到了知识。
3.利用新材料，新产品设计演示实验。随着时代的发展，许多新材料、新工艺、新产品不断进入我们的生活。只要运用得法，就可以使之成为又一个取之不尽的小实验宝藏。如利用日光灯的镇流器、一节旧的干电池和四根导线可连成如图所示的电路，让学生双手各握A、B两端，突然将C端与电源断开，学生会有明显的被电击的感觉，此实验有惊无险，在学生为一节干电池的“威力”而疑惑不解时顺利进入“自感现象”的教学。又如，手机的使用现在已经普遍，可以将手机置于真空杯中，用另一手机拨号可见杯内手机振动，但听不见声音，可见电磁波在真空和介质中都能传播，而声音在真空中不能传播；也可以将手机置于不锈钢杯中，用另一手机拨号，提示：您所拨打的手机暂时无法接通，可见金属壳对电磁波有屏蔽作用。由此可见，选择设计演示实验所用的材料要不拘一格，有利教学，调动学生学习积极性的东西都要去尝试。
4.充分利用多媒体技术，设计模拟演示实验。有些演示实验，教师的操作过程、实验发生的现象，可见度非常小，无法让全班学生都观察到。如游标卡尺、螺旋测微器的操作过程和读数方法，以及电学实验中指针的偏转情况等，这些细小的变化无法在实物演示中让每个学生都看清楚，针对这种情况，要结合现代化的教学设备，采用多媒体辅助教学手段进行演示实验，增强实验效果，提高实验的可见度，如教师可以在投影仪上演示游标卡尺和螺旋测微器的操作方法和读数方法，使每个学生都能详细地观察到教师的具体操作过程和读数方法。物理学中有些物理现象和物理过程，无法直接用实验演示，而学生对这些现象和过程没有感性认识，理解起来比较困难，可用计算机模拟这类的演示实验，给学生提供感性素材。例如，分子运动的特点，原子的核式结构模型，带点粒子在电磁场中的运动等都无法直接用实验演示，因此可采用计算机进行模拟演示实验。在教学过程中充分地、有机地将实验与多媒体两种教学手段配合使用，可使抽象变具体，变看不见为看得见，化难为易，调动学生学习活动的主观能动性，使学生思维向着更深刻的方向发展，有效地提高物理教学效率，使教学事半功倍。