问题的提出

实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径。为此，《课程标准》在“内容要求”中特意将一些知识内容用“通过实验”这一措辞加以表达，就是要求必须通过实验过程完成认知活动。要充分发挥实验在物理教学中的重要作用，就需要我们正确把握物理实验的教学目标，全面认识实验在物理教学中的作用，结合实验教学的特点和当地教学实际，合理开发实验教学的课程资源，拉近物理与生活的距离，更好地发挥实验在落实三维目标及培养学生创新意识和实践能力方面的作用。

选题的意义及研究价值

物理学是以实验为基础的自然科学，实验室学习物理的重要内容，同时也为激发学生的学习兴趣、培养学生的动手能力等提供重要的教学资源。因此，实验对提高学生的综合素质以及培养能力发挥着重要作用。实验过程，往往就是获取知识的过程。在新课程理念下，实验在教学中起着更重要的作用，特别是对落实三维目标有着特殊作用与价值。物理演示实验形象、直观，能快速切入主题，是教师帮助学生完成目标直接有效的途径。演示实验能引导学生观察，并进行思考，配合讲授使学生认识物理概念和规律，常能达到“事半功倍”的效果。

相关研究综述

目前关于初中物理演示实验的研究主要集中在分析物理演示实验和初中物理教学的关系、物理演示实验如何渗透到物理教学中及物理演示实验对物理教学的影响这三个方面。大多数是身处教学一线岗位上的物理教师们关于自身物理演示实验教学的某一个例的看法和建议，还有些是现代教育技术与演示实验整合教学的阐述。这些研究从不同方面深入讨论了当前初中物理实验教学中存在的问题，分析出了相关的处理方法。 许多教育发达的国家都十分看重初中物理教学中的演示实验，其中许多教学过程中形成的宝贵经验都值得我们借鉴。德国教育界非常强调实验在初中物理教学中的地位，甚至流行着“很难想象出一节没有演示实验的物理课”的观点，德国教育部门特别要求：物理规律应该通过大量的演示实验和细致的观察得到。实践教学中，他们在物理教材中设计了大量的演示实验，平均每节课有 2-3 个演示实验。为了吸引学生的兴趣，教师还会尝试用生活中常见的物品自制实验用具，使学生能够在课下重复实验。这样不仅可以培养学生的实验技能，还能更好地理解所学的理论知识。美国在初中物理教学中同样非常重视学生动手能力的培养，并在其出版的“美国面向 21世纪的中小学国家自然科学教育标准”中强调指出：自然科学教育中应强调做到动手实践和手脑并用，在探索物理现象、物理过程中学习物理，并指出了许多具体要求。他们利用现代化的教育理论和最先进的实验教学设备，为学生提供最直观的实验感受。

核心概念界定

物理实验分教师演示实验和学生分组实验，都是物理课堂的有效辅助手段，本课题研究的“课堂演示实验”，主要是指教师课堂演示给学生观察的教师演示实验。演示实验是学生探索知识的源泉，也是深化理解知识的重要途径。学生学习物理时，不可避免地要遇到一些难点，这些难点往往是因为学生缺乏对相关知识感性认识而造成的。在这种情况下设计一些演示实验，让学生通过观察现象分析原因，可以突破难点，取得事半功倍的效果。

研究目标

物理教学中，演示实验是新课导入的重要方法之一。实验具有生动、直观、新奇的特点，容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性，就能创造出生动的情景，使学生思维活跃。演示实验是配合教学的，应根据不同教学内容和要求，选择用合适的实验，合理地进行实验，以便让学生清楚地认清物理概念和规律。演示实验应该使全班同学都能看清相应的物理现象和过程，这就要求实验直观、明显，实验现象鲜明、清晰、准确。物理过程的变化要显著，现象要明显，演示要确保成功。需要观察的部分必须突出，要安全可靠，切忌弄虚作假。演示仪器要合理布局，以便教师操作。要注意配合讲解的时机，出现的实验现象要保留一定时间，以便学生有足够的观察时间。

研究程序

（一）研究方法

采用案列分析法，在本研究中列举一些初中物理电学中的焦耳定律，水果电池，家庭电路等演示实验的教学案例，通过分析总结。找到改进演示实验，提高实验效果的途径，边研究，边实践，通过课题小组成员反复对比实验，结合课堂教学情况，及时调整记录每次演示实验，并根据实际情况及时调整策略，使研究结果不断得到优化。

文献调查法，为使本文更具有说服力和科学性，笔者认真阅读学习了相关理论书籍，如《建构主

义理论》《多元智能理论》《以学习为中心的课堂观察》等，还认真研读了初中物理教材、《初中物理新课程标准》 及解读等有关新课改的材料，通过我校网络途径查阅了国内外物理实验研究的相关文献资料，分析总结了国内外物理实验教学的研究近况，主要集中查阅了国内初中物理演示实验设计与应用的相关文献，汲取了前辈宝贵的教学经验和教训。

研究过程

第一阶段（2020年10月-11月）：教师通过理论学习和资料研究，结合课堂需要，确定需要优化的演示实验。

第二阶段（2020年12月-2021年2月）：根据研究问题提出解决方案，制定行动计划。收集有关信息和数据，加强理论学习，对实验资料进行统计分析，认真对实验进行设计。

第三阶段：（2021年3月-2021年6月）有计划，有步骤地开展研究，详细记录研究过程中遇到的问题及成果。课题组成员不断反复地进行探究实践，并采取相应的行动对演示实验的设计、实施不断的改进。根据每一阶段“变化”的优劣，思考调整前期研究计划。

第四阶段（2021年6月-2021年7月）：总结阶段，收集整理前期研究成果，最终将以图片，微课，教育随笔等形式记录研究成果，并形成物理实验资源库，逐年累积，不断丰富资源库的内容，形成可以传承的参考资料。

主要观点与成果内容

演示实验的原则

演示实验要有目的性

物理教学中，演示实验要明确实验目的有两层含义，一是教师教师要明确的实验目的。根据实验目的决定有无必要演示，选择什么样的演示，怎样演示。二是要使学生明确实验目的，了解实验原理，做到心中有数，能有目的地观察实验现象。

实验设计要有科学性

在实验设计中，必须保证实验的设计不出科学性错误，这是最根本的要求。不论何种实验的设计和改进，首先要考虑的是实验原理和实验现象的科学性，特别是从表面现象看没有问题，而在伪象掩盖下可能存在的科学性错误。强调科学性，就要重视教具所涉及的物理模型、观测手段、观测程序都要正确，条件设置要正确并完全得到满足，不能遗漏必要的条件，要保证实验中发生的物理过程是我们所要研究的，如果失去了正确性，实验毫无价值。

实验过程注重简约性

在保证符合科学的前提下，只要能说明问题，演示实验必须做到简单可靠，选用的仪器也要简单，易操作，简单的器材容易突出物理原理，而不为那些复杂的结构所干扰。装置过于复杂，操作难度过大的实验，因果关系链过长，不适合初中学生的思维水平。用简单的器材做实验的方法还富裕教育意义。因为这样做能使学生感觉到物理就在我们身边，研究物理并不神秘。

实验现象力求直观性

所谓直观性就是从实验中就可以直接观察到物理过程，无需通过复杂的推理就能直接揭露其物理本质。使实验现象直观明显，可以有以下几种方法

背景衬托法:一般要求背景的色彩与研究对象的颜色要有巨大的反差，能引起较强的视觉效果。例如在演示光的直线传播时，在光的传播路径中放烟雾或是喷水就能明显的看见光路。

染色法：透明液体不易观察，可以染色，加强视觉效果。例如在酒精和水混合的实验中可以把酒精中滴一滴红墨水来区分酒精和水

等效替代法：比较抽象的物理量或是不易观察的物理量，可以建立模型替代。例如光线，我们可以用一根线香来代替，大小不同的分子用大小不同的豆子来代替说明问题。

放大法：把不易观察清楚的现象放大。例如可以制作模型，借助投影仪或是制作成视屏，便于学生都能清楚的看到实验现象。

实验环节要有趣味性

兴趣是最好的老师。学生对学习有兴趣，是能否积极思维和具有求知欲望的重要前提。生动有趣的演示实验可通过眼、耳你、鼻等感觉器官对学生产生强烈的感官刺激，让学生留下难忘的记忆，从而提高实验观察效果。新奇的教具，意想不到的实验结果，形象的模拟等都能收到很好的效果。

实验开发要有创新性

随着课程改革的深入，依据《初中物理新课程标准》的要求，探究性学习作为全新的课程理念提出。为了培养学生探究性学习能力，就应创设一种科学探究实验的环境。通过学生自主探究真知，自主管理实验、设计实验、完成实验，培养学生的创新意识特别是科学研究的能力。目前，很多学校原有的教学仪器不能满足探究性学习的需要。只有设计制造一些教具、学具，才能更好地满足课程标准的要求，因此自制教具要突破传统思维模式，符合时代发展要求，要善于及时地将科技的新成果应用到演示实验中去。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验，能启发学生的创新思维，培养学生的实践能力，调动学生的创新意识，也能为学生今后开展创新实验提供物质保障。

成果内容

效果与反思

演示实验在物理教学中有不可替代的作用。通过物理教学实践中多种演示实验教学的探讨，非常有益于教学效果的提高，培养和发展学生的动手操作能力、观察分析能力、收集和处理信息的能力及创新能力直观的演示实验能加深学生印象，巩固知识，同时对学生各种能力的培养及智力的开发起着十分重要的作用。作为物理教师一定要充分认识到物理实验的重要性，提高自身的综合素质，并且转变传统的物理实验教学观念，科学组织，增进学生间的交流合作，在培养学生实验技能的同时，强化学生的创新能力， 充分利用实验来调动学生学习物理的兴趣，在积累知识的过程中充分感受物理为他们带来的乐趣，教师只有明确了演示实验的重要性掌握了正确的方法，才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来，用观察促进思维活动的展开，又用思维指导观察活动的进行，逐步掌握物理概念和规律，发展观察和思维能力，才能使我们的物理教学达到“事半功倍”的效果。

经过课题组成员的努力，我们统一认识，坚持演示实验的原则，不断开发和改进教师演示实验，初步取得了一定得成效。具体实施环节安排演示实验数量以一到两个为宜，安排过多演示实验会冲淡主题， 模糊观察对象，教学过程会显得松散,结构不和谐。例如在讲完杠杆平衡条件后，学生在做有关力臂的动态变化题目时，全班有65%的人做错。我们利用自制教具讲解完后，正确率达到95%。做功改变内能的实验演示前，学生理解不了为什么必须快速压活塞，演示后，视觉效果非常明显，学生在做类似题型时都不会再出错，准确率达到100%。通过观察老师的演示实验，学生动手操作能力、观察分析能力、收集和处理信息的能力及创新能力都有所提高。课题的实践研究过程中也存在着一些不足和遗憾

演示实验的选取比较分散，没有系统化的分类整理，在接下来的教学过程中我们要注意多积累并分类整理演示实验，逐步形成完整的演示实验教学资源库。

录制视频及微课制作过程耗时，耗神。对制作软件不够熟练，好多自己想要的效果做不出来，技术还有待提高。

我们可以不仅仅只研究教师课堂演示实验，也可以把演示实验转变成学生动手实验，培养学生的动手操作能力，实验探究精神。

参考文献

新版课程标准解析与教学指导，北京师范大学出版社

张世成，证据课堂：证据物理的十年探索，中学物理教学参考，2020 （12）5-6

李理，例谈科学思维在物理实验中的渗透，物理教学，2020（6）

张伟东， 在新课程标准下提高初中物理实验课堂教学质量的几点策略， 数理化学习. 2012(06)

蒋炜波，指向科学思维的平面镜成像实验改进，中学物理教学参考，2020 （12）