首页 -> 2007年第6期
关于物理教学中的表演实验
作者：韩晓玢
关键词：物理；教学；表演实验
物理是人类通过长期的生产实践总结而形成的一门基础学科，它以科学实验为基础，同时又指导科学实验和生产实践。在教学实践中，可以通过物理实验演示，从中寻找物理现象，发现蕴含的物理规律，从而加深学生对物理概念和物理规律的理解。在初中、高中和职校的物理教学中，物理实验课安排有限，难以满足教学需求。因此，在课堂上利用一些简单便利的表演实验，补充演示实验的不足显得十分必要。这样学生的观察能力、创新能力、发现问题与分析问题解决问题的能力都会有不同程度的提高，可收到良好的教学效果。表演实验看似简单，但需要授课教师具有扎实的物理知识储备和强烈的责任感，精心设计，就实验的引入、表演的程序、问题的提出与解释等进行充分准备。物理表演实验可以分为启发学生思考、创设情境、抽象概念形象化、培养学生兴趣等类型。
启发学生思考型表演实验
在新课的教学过程中，学生往往期待教师讲授基本原理和公式，缺乏积极自觉的思考。激发学生对新课产生好奇，主动探寻各种自然现象的物理答案，从而达到对基本原理的深刻理解，引入表演物理小实验是较好的办法之一。例如，在“动量定理”一节的教学中，笔者首先让学生做了一个表演实验：站在高处向下跳，让大家观察其跳下着地时的腿部动作——弯曲后站立。然后让其再跳一次，但要求其着地时腿部不弯曲。请其谈两次跳下后腿脚的感觉，并提问：为什么两次跳下时的感觉不同呢？由此引出动量定理的教学。
创设情境型表演实验
学生在学习某些物理概念时常常是似懂非懂，对某些物理规律将信将疑。此时恰当地利用创设情景型表演实验，可以使学生置身于物理现象之中，将物理规律作用形象化，从而达到对物理概念的理解。同时，通过学生表演实践和自身感受，培养其分析问题能力，使他们自然地悟出其中的道理和规律，从而产生潜移默化的效果。
例一：在“机械波的形成与传播”一课的教学中，学生对“波传播时仅传播能量，传播波的介质并不发生迁移”无法理解。笔者便找出10名学生横向站成一排，互相手搭肩，然后从第一个学生开始做“下蹲——起立”的往复运动，其他学生依次以同样的节奏上下运动，形成了横波。在此过程中，传播波的媒介物——学生并未移动，仍站在原地。为了区别横波与纵波，笔者又让学生手拉手横向站成一排，从第一个学生开始左右晃动，然后第二个学生、第三个学生……依次晃动下去，形成了纵波。学生通过自己的实验表演，加深了对所学知识的理解。
例二：在讲授“匀速圆周运动”的内容时，学生对“物体做圆周运动必然存在向心力，失去向心力物体将做离心运动”感到难以理解。笔者设计了如下表演方案：几组学生，每两人一组手拉手，一个人站在原地旋转，另一个人在他的带动下围绕他做圆周运动。问其感受，做圆周运动的学生说受到拉力，且拉力的方向指向原地旋转的学生。重复上述表演，并在保证安全的前提下请原地转动的学生松开手，做圆周运动的学生不再做圆周运动而是向某一方向跑去，做离心运动。表演之后，学生深刻理解了这一原理。
例三：在“力的分解”教学中，许多学生对“推物体和拉物体两种情况下物体对地面产生的压力不同”缺乏感性认识，笔者设计了如下表演方案：每两位学生一组，其中一位学生穿上溜冰鞋蹲下，另一位学生分别推他和拉他向前运动，要求学生谈亲身体验和感受。学生表示推他时“感觉向后运动”、“感觉要被压倒”；拉他时“感觉向前运动”、“感觉要站起来”。教师问：这些感觉说明什么问题？学生议论：说明了甲对乙的推力产生了两个效果——使人克服阻力向前运动，同时把人向下压；甲对乙的拉力也产生了两个效果——使人克服阻力向前运动，同时把人向上提起。教师进一步讲解：这两个效果相当于有两个力分别在起作用，一个是水平方向的力使人克服阻力向前运动，一个是竖直向下或向上的力使人感到被压或向上提起。故两种情况下人对地面的压力也不同，第一种情况人对地面的压力为人的重量与人受到的竖直向下的力之和，第二种情况人对地面的压力为人的重量与人受到的竖直向上的力之差。
抽象概念形象化型表演实验
有一些物理现象比较抽象，看不见，摸不着，如电场、磁场、电荷等，学生难以理解。利用抽象概念形象化型表演实验，对抽象关系用形象的表演加以诠释，可以帮助学生理解。例如，“两电荷间的作用力是通过电场实现的”，学生学习电场一章的内容时，无法理解这个概念。在讲“电场”这个概念时，笔者带领学生做了这样的表演实验：先用长绳拴住凳子的一条腿，绳子的另一端由学生拉住，同时示意学生将凳子拉动。提问学生：这位同学对凳子是否有作用？是如何实现的？接着又让学生做这样的表演实验：用手提一张薄纸条在嘴前，用嘴吹动纸条。提问学生：嘴对纸条是否有力的作用？嘴是如何实现对它的作用的？由此学生的思维从看得见的物质——绳子，到看不见但确信其存在的物质——空气，再到看不见的物质——电场，这样从有形到无形，加深了对电场这种特殊物质的认识和理解。
培养学生兴趣型表演实验
课堂表演实验并非仅是教师设计导演，而应尽可能地让更多的学生参与进来，共同设计实验表演节目，充分发挥学生的主观能动性，增强学生的参与意识，让学生动起来，让课堂气氛活起来，使学生在兴奋、惊奇和思考中提高兴趣，学到知识。例如，在“弹力”一节的教学中，为了说明产生弹力的条件——（在弹性范围内）两物体接触并产生挤压，及弹力的方向总是垂直于两物体的接触面或两物体接触点的切面，并与使物体发生形变的外力方向相反，在教师的帮助下，学生们自编自导了这样的表演实验：
学生三人一组（学生甲、学生乙和学生丙）；
场地：黑板前教室墙边
情境一：学生甲站在黑板前教室墙边，学生乙紧挨着他亲密地站在一起。学生丙旁白：两位同学身体虽然接触，但互不侵犯对方（比喻未产生挤压），则不会产生反抗对方的力。
情境二：学生甲站在黑板前的教室墙边，学生乙紧挨着他“恶意”地挤压他，学生甲不愿受到“欺负”，进行“反抗”。学生丙旁白：同学甲反抗同学乙的力比喻为“弹力”，且其作用点在两同学身体的接触部位，方向与乙同学挤压甲同学力的方向相反。
简单便利的课堂表演实验，是一个重要的物理教学手段。表演实验在课堂教学中的优点体现在：具有方便性，物理教师可以针对教学中遇到的具体问题，设计表演实验；具有互动性，做表演实验时，学生与教师共同参与，相互启发，共同提高；同时，表演实验不用专门安排课时、精心准备实验器材，起到节省课时的作用。充分发挥表演实验的作用，可使课堂教学更加生动，内容更加丰富，从而收到事半功倍的教学效果。
作者简介：
韩晓玢（1963—），南京工程高等职业学校高级讲师，主要研究方向为高职物理教学。