三、物理演示实验在教学中的应用

演示实验广义地说除了通常用物理仪器和实物进行的实验演示之外，还包括教师在课堂上出示模型、实物；用投影教具、模拟教具进行的操作演示；放映物理录像片、电影片、幻灯片等声像教学以及利用微机进行模拟实验等。

演示实验可以在物理教学过程的任何环节中应用，为各种不同的教学要求服务。

直接提供丰富的感性材料，帮助学生建立思维的模型，克服知识的难点，或为科学结论、规律提供实证。例如，对光的色散现象，假如没有用棱镜对白光的色散演示，则学生是绝对想象不出白光中如此丰富多彩的成分的，也无从了解光谱中的颜色是如何排列和渐变的。又如，圆周运动的向心力是教学中的一个难点，如何知道车辆转弯（做圆周运动）需要向心力？这力从何而来？教师可放一段豹追猫小动物绕圈运动时的录像片，录像中豹子倾斜着身子拼命奔跑的形象，清楚地表明做圆周运动的物体需要有向心力，豹子转弯时的向心力是重力的一个分力。尽管豹子不理解向心力概念，但其运动仍要受自然规律的支配（车辆同理）；向心力不是某类特殊的力，仅是圆周运动物体所受的合力或某个力的分力；许多道理不用花很多口舌学生就明白了。
打破学生头脑中的“平静”，引出问题。

学贵有问。在进行概念、规律教学时希望学生的脑海中先产生出一个“？”来，有了“为什么”才会去寻找解答，从而进入未知的领域中去，而演示实验正是激发学生产生疑问的有效手段。例如，让学生回忆初中讲过的连通器原理后，把几根内径不同的毛细管同时插入装有红墨水的烧杯里，请学生仔细观察，比较管中和杯中液面的高低，可以发现连通器原理在此“失效”了，这是什么原因呢？毛细现象的教学由此开始。

创造学习场景，增强课堂教学的直观性、趣味性。

在教室里布置些实验仪器、装置，创造些学习的环境、气氛，有利于吸引学生的注意力。而且在讲授中再穿插些演示实验，能使视、听、做结合，调节神经系统的兴奋中心，提高学习效果。例如在教室前面挂了一个大铁球，学生一踏进教室就能引起无意注意。上课时教师把铁球拉过来，从鼻尖处释放，当球摆出去又荡回来时，教师还站在原来的位置上不动，而学生则怀着各不相同的心情注视着球，以为球会撞到教师鼻子上去，然

而球在鼻尖前一点点的地方停了停，又摆出去了。球可能撞到鼻子吗？阻尼振荡的讨论拉开了序幕。

用演示实验暴露学生认知过程的薄弱环节或先验的错误，然后加以纠正，能加深印象。

学生常有加速度变小，物体速度也随之变小的错误认识，教师取出图6—1 所示的光滑轨道，让小球沿轨道从上端滚下来，要求学生画出球在 A、B、C、D、E 各处的速度与加速度的大小（按比例）和方向，并加以比较，则不仅上述的认识能得到纠正，而且学生对速度、加速度概念的掌握也更灵活了。

用于比较（对比、类比）和总复习。

将一些有关的或类同的现象和规律，用演示实验排列出来进行比较，发现它们之间的相似、区别或关系，能加深对知识的理解。例如图 6—2 所示的三个实验装置（公平杯中有一根弯曲的、一端通出杯底的管子）。如果连通器的一根弯管中部断了，将出现什么现象？如果托里拆利实验中管子只有 60 厘米（大气压强为 76 厘米），会有什么情况？而此时管子的顶端碎裂出一个小孔，又将出现什么现象（与连通器弯管断裂的现象比较有否差异）？在公平杯中装水会不会漏？漏或不漏的条件是什么？依据是什么？等等。学生若能把诸如此类的问题正确地以物理知识阐述清楚，那说明他对此类现象及规律是真正掌握了。

务必使学生抓住事物的本质特征进行比较，从表面上差异很大的事物间找出它们本质上的共同点；而从表面上极相似的事物间找出它们本质上的差异。对比的方式可以是同一事物、现象在各种不同实验条件下所得结果的对照、比较，也可以是几种类同的或相反的事物的实验结果间的比较。在比较（或对比、类比）时要使学生明确比较的对象是什么、比较的目的是什么、在何种条件下作比较、比较能得出什么结论等。

若在总复习时，把众多的实验装置放在一起，重新展示，将有利于学生回忆、比较，能在较短时间里把一段时期内学习的知识、技能复习一遍，也有利于对知识、技能的综合运用和进一步提高。

实验演示能延伸和扩展人的感觉器官。

过去人们认识世界主要是靠感觉器官的直接感受。而现在则大多是依赖各种各样的仪器、设备，如望远镜、显微镜的使用，使人们对空间范围的认识有了扩展；而电影、录像机、计算机的利用，则对于时间方面的变化，可进行加速、延缓和定格；对于空间方面的变化，可进行放大，缩小和特写；对现象可进行实录、模拟和预测等，以供人们对事物及其运动变化作详尽的研究。

目前电化教学仪器（也叫声像设备）在物理教学过程中的应用也越来越普遍了，这大大开阔了人们的视野，丰富了人们的知识。例如像原子弹、氢弹爆炸，基本粒子的碰撞，宇宙火箭的发射、运行等通常实验室无法进行的试验，通过电视、录像、电影可以看得很清楚。在讲电磁感应、发电机原理时，放映有关水电站和电厂的电影，就犹如让学生实地参观了一次。又如驻波现象，即使进行了实验演示，但由于波的频率较高以及视觉暂留现象的影响，学生会误以为驻波的波形犹如梭形波包（同时存在有平衡位

置两侧的位移），此时若能用微机模拟实验，在显示屏上可同时呈现入射波、反射波以及它们合成的波的缓慢的动态过程，生动、清晰，误解顿释。

综上可知，演示实验是物理教学中重要的组成部分，它能产生许多特殊的教学效果，演示实验的应用及技术（技巧）已日益广泛地成为物理教师研究的课题了。