物理演示实验教学存在的问题和对策

　　摘    要：　演示实验对物理教学效率的提升有重要作用。经过新课改洗礼，教师普遍重视实验，实验条件也大为改善，但物理演示实验教学中存在“节节探”和“满堂探”两个误区。在没有必要之处开发演示实验，一节课演示实验太多，课堂节奏太紧凑，导致演示实验教学产生不良后果。应正确认识演示实验在物理教学中的价值，明确演示实验教学的基础和目标，重视开发教学价值高的演示实验，树立正确的演示实验评价导向。

　　关键词 :     物理演示实验;价值重构;节节探;满堂探;立德树人;

　　随着课改进入新阶段，新课程理念为广大教师接受并运用于教育教学实践中，加上社会经济发展，办学条件得到改善。这两个重要因素的叠加改善了实验教学现状。教师在物理教学中重视利用与开发演示实验来激发学生的学习兴趣，为学生的物理学习铺设台阶，降低学生理解知识的难度。但是，教学实践中发现物理演示实验教学存在矫枉过正的情况，比较典型的有：“节节探”———应景式开设演示实验；“满堂探”———一节课上实验扎堆。这两种现状其本质都是为了实验而实验，不能充分发挥实验的教学和育人价值，更多的是烘托课堂气氛。避免演示实验“节节探”和“满堂探”，教学内容瘦身，有利于集中时间和精力破解教学疑难，促进学生全面发展和立德树人根本任务顺利达成。

　　一、物理演示实验教学的两个误区

　　1. 演示实验教学“节节探”

　　有教师在教学实践中，觉得物理课堂没有实验就失去了支撑，所以在执教公开课、观摩课、比赛课时，无论什么课型、什么内容，一定要设计演示实验。在设计一些不适合、不需要实验的教学内容时，牵强开发演示实验。

　　某次教研活动中，教师执教“力学单位”一节，在讲授力学基本单位时，开展了分组实验活动。给学生提供弹簧秤、米尺、秒表，并提出如下问题：同学们，猜一下课桌大概有多长？有多宽？有多高？空水杯大概有多重？刚才秒表大概有多长时间？让学生通过上述三种工具的测量来感受1米、1千克、1秒。学生在初中人教版教材八年级上册第一章第1节“长度和时间的测量”已经完成详细实验，在八年级上册第六章第1节“质量”进行过质量测量的系统学习[1]。上述实验简单重复初中内容，学生不能从中获得新的感性经验，也不能习得物理方法与实验技能，更不能领会物理思想。

　　2. 演示实验教学“满堂探”

　　物理演示实验教学的另一个误区是物理课堂成了实验的堆砌———“满堂探”。利用演示实验为学生学习奠定基础，降低理解难度无可厚非，但如果一节课实验太多，每个实验都浅尝辄止，学生没有时间思考，就不能实现深度学习，演示实验的教学和育人功能也会被弱化，无法发挥其应有价值。

　　在一次公开课中，执教“超重与失重”的教师设计了9个实验。从课堂小测和课堂反应的情况来看，本节课教学效果离预期有差距。一节课40分钟时间内，实验探究过多，师生疲于应付，实验过程注定不细腻、不充分，学生思考不透彻，甚至没有时间思考。实验蜻蜓点水，学生对实验的参与只是凑热闹，学生学习注定是浅层的。通过实验让学生透彻理解知识、习得物理方法，促进学生全面发展等目标自然没法实现。

　　二、“节节探”和“满堂探”的不良后果

　　1. 对实验现象解释不充分

　　实验的最终目的是要学生掌握实验背后的物理知识，领悟其中的物理方法，理解实验中的逻辑关系，最终将知识、方法、思维迁移到新问题的解决中。所以，实验不能仅是给学生演示现象，更要引导学生思考，对实验现象进行准确、详细的解释。然而，在现实中发现，有些教师的演示实验，仅停留在现象演示，解释环节被弱化甚至忽视。这样的实验教学，不能达到预期目标，不能促进学生将感性经验深化成理性思维，更谈不上知识迁移。

　　一次在楞次定律的公开课上，执教者利用图1所示器材演示了N极、S极向下插入、向上拔出等实验过程，学生观察到上述过程中灵敏电流计的指针偏转———产生了感应电流。实验是成功的，但遗憾的是教师并没有进一步引导学生归纳总结得出实验结论。事后交谈得知采取这一策略的原因是：第一，学生归纳难度大，浪费时间；第二，后面教学中还有“来拒去留”、圆形强磁铁从等高的铝管、铜管、塑料管中下落等实验，时间太紧张，为了给演示实验腾出时间，省去了学生归纳总结环节。

　　图1 感生电流的产生实验

　　归纳得出楞次定律对学生而言有难度，是教学中的一个挑战，但如果因为有难度就跳过归纳总结、升华学生认知这一教学环节，实际上是剥夺了学生的学习机会，学生失去挑战难度的机会，思维及认知水平就不会得到发展。

　　2. 演示实验与本节核心内容脱钩

　　每节课都有明确、清晰的教学目标，所有的教学活动的设计都要紧紧围绕教学目标进行。演示实验设计要能够服务教学目标的顺利达成，就必须紧扣教学核心内容。如果教师设计的实验与教学核心内容联系密切，那么实验就能够在帮助学生构建模型、突破教学重难点等方面起到积极作用，否则实验不能发挥关键性作用，只能起到调节课堂气氛的辅助性作用。这样实验不仅不能为突破教学重难点贡献力量，还会造成学生学习精力的分散。

　　在“安培力的应用”教学研讨课中，执教者在讲解了电磁炮原理后，与学生一起演示了如图2所示的自制电磁炮，实验演示很成功，当接通电源瞬间，小钢珠从线圈中被加速后，经过白色塑料管飞入一次性塑料杯后，学生比较惊喜，他们感受到物理实验的魅力，也体会到了老师为这节课所付出的辛苦努力。然而，这一“现象”成功的实验并不能对学生掌握本节课的核心知识起到作用。本节课是要利用电磁炮、直流电动机、磁式电表这三个模型，让学生学会分析导体棒在磁场中的平动与转动。这三种情境中，导体棒或者线圈与磁场都始终垂直。在问题分析和拓展中，渗透电流元分析法、特殊位置分析法、等效分析法、转换研究对象分析法等方法。本实验中小钢珠在线圈中被加速与上述知识、方法联系不密切，执教者也没有解释实验现象，实验没有起到提升物理教学效率的作用。

　　图2 自制电磁炮

　　教师没有必要形成每一节课都要开设实验的“执念”，实验过度泛滥有时会剥夺学生深入思考的机会，使学生丧失思维发展的契机。实验设计必须紧扣核心教学内容，才有助于教学重难点的突破，才有利于学生领悟物理核心方法，才能实现教学效果的提升。教学内容与实验割裂，不仅不能起到预期作用，还会造成内耗，分散学生精力。

　　三、重构演示实验教学价值的策略

　　1. 正确认识演示实验在物理教学中的价值

　　实验探究需要将明显的现象充分展示出来，为学生积累感性经验，更需要引导学生进行深刻的理性思考，在学生认知由感性到理性的飞越过程中实现培养思维、领悟方法、发展智力。物理教学要立德树人，本质就是促进学生全面发展。要学生德、智、体、美、劳全面发展，要“五育并举”并不是德智体美劳的简单叠加、机械组合，而是要通过“五育互育”实现“五育”的融合，充分显现出“五育”的整体效果。如果五育没有“互育”，就会出现五育不充分。充分智育有利于促进其余“四育”的发展，促进学生德智体美劳全面发展。高分低能现象的出现就是智育没有完成本该完成的任务，即智育不充分造成的[2]。教学中教师要正确认识到演示实验最终价值目标是发展学生的思维，促进学生全面发展。要体现这一价值目标需要摒弃演示实验重视数量轻视质量的观念，而重视演示实验的质量，在重视演示实验效果的基础上设计好现象和结果分析过程中教师的“导”，引发学生积极主动思考，促进学生深度学习。这样演示实验就不会在课堂上遍地开花，而是在关键之处设计高质量演示实验。

　　2. 明确演示实验教学的基础和目标

　　基于既契合学生认知水平，又使学生“跳一跳能够摘到桃子”的教学理念[3]，教学设计要有新内容，让学生在已有知识的基础上获得知识、能力、方法、技能等方面的“升级”。演示实验教学的设计更应基于学生基础并有所突破，不能简单重复做过的实验，也不能简单复制生活中情境，应起始于过去、源于生活，并有所超越，让学生有新收获、新体验。

　　演示实验出现“节节探”和“满堂探”一个重要的因素就是教师对学生的基础掌握不充分，对教学目标也不够明确，即不知道学生在何处，也不知道学生将去向何处。知道了学生在何处，教师设计的演示实验就不会简单重复学生已经做过的实验，也不会在三言两语就可以说清楚之处开发实验，教师才不会在本该要学生抽象思维之处开发实验剥夺学生思维发展的契机。教师开发的实验才会有新意，给学生带来新感觉，让学生有新收获。明确学生将要去到何处，教师开发实验除了追求实验现象明显外，还会追求引导学生思考，促进认知进阶和学生思维的发展。

　　3. 重视开发教学价值高的演示实验

　　物理教学中演示实验重在质量，而非数量，并非多多益善。一般而言，一节课有1到2个高质量的演示实验就足够，不需要也不应该让演示实验探究塞满整节课堂。有些不需要实验的教学内容，不应强求。高质量的演示实验应该具有明显的实验现象，有较高的教学价值———能够促进学生发展，能较好服务立德树人。具体而言有如下三个方面的主要特征。

　　(1）能够引起学生的共鸣。实验现象明显，观测效果好，能调动学生的学习兴趣和学习热情，帮助学生聚焦学习内容。

　　(2）能有效解决学生认知疑难。在教学重点、教学难点处开发演示实验，降低学生理解的难度，帮助学生掌握知识与方法，领悟物理思想，解决学生学习过程中的困惑，为迁移应用奠定基础。

　　(3）能引发学生思考，促进学生思维发展。实验要能够引发学生的思考，要是能够与学生原有认知产生矛盾效果更好，更能对学生思维训练产生积极作用，实现学生科学思维的发展，促进学生认知实现质的飞跃。

　　4. 树立正确的演示实验评价导向

　　评价具有较强的导向功能。在公开课、观摩课、研讨课、比赛课中，往往过于看中教师设计的演示实验，只要实验设计丰富且有亮点，就可以“一好遮百丑”，就可以获得评委的“芳心”，就可以威慑“对手”和“观众”，最终取得优异的成绩。这样的评价导向下，自然导致教师想方设法开发演示实验，尤其是在比赛课或者各类公开课上，不管对学生的学习有用没用，无论如何也要设计一个演示实验。其实一节课好不好，实验只是其中的指标之一。除了关注实验还应该关注教师在这节课上的其他表现，比如整体设计、教师的基本功、师生互动、教学目标达成情况等。这些方面每一个都可以细化为多个维度的评价标准。就教师的基本功而言，有靠嘴巴讲的功夫、引导学生思考的功夫、教学中应对各种突发情况生成教学资源的功夫等。评价一节课最重要的是关注学生发展，不论是否有实验，不论用了几个实验，只要学生获得了知识，发展了能力，就是一节好课。

　　思维是物理的灵魂，发展思维是物理教学的使命，是立德树人根本任务的重要组成。演示实验是发展学生思维、促进充分智育的重要手段。通过演示实验实现思维发展是学生全面发展的重要组成部分，是发展其余“四育”、实现“五育互育”、落实立德树人根本任务、培养社会主义建设者和接班人这一教育终极目标的重要抓手。

　　参考文献

　　[1彭前程主编义务教育教科书物理八年级上册M.北京:人民教育出版社, 2012.10-15.

　　[2]崔字湾"五互育:高效促进学生全面发展J] .中小学管理, 2020(02)-37.

　　[31何述平运用图像法探究电流与电压和电阻的关系小中学物理教学参考, 2020. 49)111.