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摘 要：设计实验使学生加深对科学概念的理解，改验证式演示实验为探究式实验，注重过程，注重体验，从而优化课堂实验教学，提高课堂效率。
关键词：实验教学；课堂效率；探究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)1(X)-0027-3
设计合适的实验教学，能使课堂教学达到事半功倍的效果。那么，课堂教学中如何选取，设计合适的演示实验和学生实验呢？下面结合《大气压强》教学实例谈谈如何组织实验教学来提高课堂教学效率：
1 设计好演示实验创设情境引入新课题
教育学和心理学为我们指明了学习活动的第一导向——兴趣，教师应尽可能设计演示实验创设情境引入新课题，引导和诱发学生学习科学的浓厚兴趣，使学生产生强烈的求知欲望，从而产生学习动力，积极主动参与学习活动。
由于各种各样的原因，中学生普遍存在生活经验不足，实践经验缺乏等特点，因此对抽象的概念，规律的形成与理解，往往存在着不同程度的困难，这就需要教师在课堂上做好演示实验进行补偿。
当然，有时学生获得的直接经验是片面的，甚至是错误的。利用这一特点，我们设计演示实验时，可以有意识的制造一些陷阱，让学生产生认知冲突，引发思考，然后引导学生对此做具体的分析和处理，以加深学生的印象，更有效的完成教学目标。
案例1 在《大气压强》一节的课堂教学中，为了引出大气压强的存在，通常采用“倒杯实验，玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来”等实验来展开教学。可是，在实际实验中还是存在着一些问题需要反思，如：在做倒杯实验时，要求玻璃杯不能太大，纸片软硬要适度，玻璃杯中不能进入空气，翻转过来时动作要迅速等，否则成功率较低；而玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来实验，则较容易使学生产生错觉——注射器活塞对钩码向上的拉力来自活塞与注射器外壳之间的摩擦力。我设计了这样的演示实验：
1、器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约5～10mm均可）
2、演示过程
演示1：出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。
演示2：左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满（见图1）。
演示7：取一只透明的玻璃瓶，塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管，在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球．如图3所示．当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时，瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大．当取下抽气机时，彩色小气球恢复原状．试对以上现象做出科学的解释。
学生分析后教师小结：当瓶内空气被抽出时，瓶内气体压强逐渐减小，气球通过直玻璃管和大气相通，使小气球内大气压强大于小气球外（瓶内）的气体的压强。在大气压的作用下将小气球“吹”大。当取下抽气机时，空气进入瓶内，使瓶内、外压强都相等，都等于大气压强．小气球在弹力作用下又恢复原状。“吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强，而且向各个方向的压强都相等。
建构主义认为，学习并不是简单的信息积累，更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而引发的认知结构的重组。也就是说，学习是学生的经验体系在一定环境中自内而外的“生长”，它首先要以学习者原有的知识经验为基础实现知识的建构。按照奥苏贝尔的观点，新知识只有在认识系统中找到与之相关联的旧知识作为“固定点”，并在固定点的基础上，促使新旧知识之间相互作用，才能使新知识纳入旧知识系统而获得意义，固定点是否清晰，是否具有较强的固定力是实现高效建构的关键。在本案例中，大气向各个方向都有压强是建立在液体向各个方向都有压强的基础上学习的，是一种基于旧知识的知识建构，教师在这里首先要把液体压强的特点点明，使“固定点”更清晰，有利于同化新知识。通过以上演示实验，不仅加深了对所学知识的理解，还可以提高学生探索自然现象和日常生活中的科学规律的兴趣，并使得课堂效果更有活力。
3 改验证式实验为探究式实验，注重过程，注重体验。
课本中的演示实验很多是验证式实验，缺少启发性。我们将其中某些和学生已有知识关系密切的演示实验改探究式演示实验，引导学生通过设想、观察、分析、归纳而得出新概念、反应或原理。
案例3 对《大气压强》中的大气压强的大小与气体的流速的关系的教学，我就采用了如下方法：
问：看到的这幅图片（一幅有关火车看台的图片），你能提出一些问题来吗？老师有一个问题：在火车的站台上，标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时，不允许旅客站在这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗？
要解释这个问题，就让我们一起来做几个探究实验吧！
【实验】研究气流的流速与压强的关系
（1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现什么现象？若改变吹气的力量和速度，纸带会发生什么变化？
现象：纸向上飘起
（2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，猜测会出现的现象。试一试，结果与你的猜测相同吗？
学生猜测：纸条会被气流向两边吹开
现象：当吹气时，两纸条反而向中间合拢
分析：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？
肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢？我们分析一下：与纸条接触的只有空气。吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗？两纸条内侧的气体的流速较大。
可见，气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。
问：现在你能解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗？
行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人大气压挤到火车前，这样非常危险。
【实验】把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有什么现象？试一试，怎样对此现象作出解释。
现象：有水从管口吹出。
解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。
【实验】纸飞机机翼上升实验
我们发现：空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。
几次对比，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来，得出大气压强与气体流速的关系，全体学生都留下了深刻的印象。
从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于科学教学中部分内容比较抽象，而学生又缺乏相应的感性认识，不少疑难问题很难给学生一个满意的解答。心理学研究表明：青少年儿童思维形式是以具体形象思维为主。而这种形象思维是借助对客观事物的表象而产生的，如果离开了客观实际，表象岂不成了无源之水、无木之本？所以“体验”之法就是让学生亲自体验问题的情境，获得丰富的直接经验。体验的方式很多，如摸一摸、掂一掂、闻一闻、压一压、推一推等，主要是让学生经历一个过程，得到深切的感受和体验，这种感受和体验是听和看所无法替代的，可以弥补听、看的不足。以上案例中先用一张纸、两张纸这样简单的教具吹一吹，就可以让学生体验并得出大气压强与气体流速的关系，然后通过做纸飞机机翼上升、吹蜡烛、吹不下来的乒乓球、打乒乓球时香蕉球的发法等日常生活中玩过的实验，既可以加深理解，又可以解答学生的疑难问题，还可以培养学生探究性学习的良好习惯。
总之，作为一名科学教师，应该为如何提高学生的学习兴趣，领会科学研究的基本方法做出努力。而科学课堂上，最能吸引学生的正是生动有趣的科学实验。成功完美的演示实验和学生实验有助于引导学生在观察、实验的基础上，用分析、比较、抽象、概括等科学方法揭示出事物的本质属性，建立概念，形成规律，再回到实践中去检验、运用和发展。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让科学实验教学提高到一个新的水平。
参考文献：
［1］耿瑞艳主编,《中学理科教学与实验》，东北师范大学出版社，1999.12
［2］关文信主编，《新课程理念与初中物理课堂教学实施》，首都师范大学出版社，2003.5
［3］蒋金山, 试论物理演示实验的教学改革，《实验教学与装备》，2005.4
［4］毛建强，谈谈如何选取课堂教学中的演示实验，《中学物理》，2005.10
［5］王强,初中物理演示实验教学驳议，《中学物理》，2005.10
关键词：实验教学；课堂效率；探究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A文章编号：1003-6148(2008)1(X)-0027-3
设计合适的实验教学，能使课堂教学达到事半功倍的效果。那么，课堂教学中如何选取，设计合适的演示实验和学生实验呢？下面结合《大气压强》教学实例谈谈如何组织实验教学来提高课堂教学效率：
1 设计好演示实验创设情境引入新课题
教育学和心理学为我们指明了学习活动的第一导向——兴趣，教师应尽可能设计演示实验创设情境引入新课题，引导和诱发学生学习科学的浓厚兴趣，使学生产生强烈的求知欲望，从而产生学习动力，积极主动参与学习活动。
由于各种各样的原因，中学生普遍存在生活经验不足，实践经验缺乏等特点，因此对抽象的概念，规律的形成与理解，往往存在着不同程度的困难，这就需要教师在课堂上做好演示实验进行补偿。
当然，有时学生获得的直接经验是片面的，甚至是错误的。利用这一特点，我们设计演示实验时，可以有意识的制造一些陷阱，让学生产生认知冲突，引发思考，然后引导学生对此做具体的分析和处理，以加深学生的印象，更有效的完成教学目标。
案例1 在《大气压强》一节的课堂教学中，为了引出大气压强的存在，通常采用“倒杯实验，玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来”等实验来展开教学。可是，在实际实验中还是存在着一些问题需要反思，如：在做倒杯实验时，要求玻璃杯不能太大，纸片软硬要适度，玻璃杯中不能进入空气，翻转过来时动作要迅速等，否则成功率较低；而玻璃注射器的活塞为什么没有被钩码拉下来实验，则较容易使学生产生错觉——注射器活塞对钩码向上的拉力来自活塞与注射器外壳之间的摩擦力。我设计了这样的演示实验：
1、器材：一杯水（染成红色），一个空杯，一个胶头（或橡皮套），一根玻璃管（两端开口，粗细均匀，长20cm，内径约5～10mm均可）
2、演示过程
演示1：出示玻璃管，将空杯置于管的正下方，然后向管内倒水，可看到水从管底流出。
演示2：左手拿管，并且用食指紧紧堵住玻璃管的下端，仍然向管内注入水，至满（见图1）。
演示7：取一只透明的玻璃瓶，塞子上插一根两端开口的直玻璃管和一根直角弯管，在直管的下端扎一只未充气的彩色小气球．如图3所示．当用抽气机从直角弯管上抽去瓶内空气时，瓶内彩色小气球被逐渐“吹”大．当取下抽气机时，彩色小气球恢复原状．试对以上现象做出科学的解释。
学生分析后教师小结：当瓶内空气被抽出时，瓶内气体压强逐渐减小，气球通过直玻璃管和大气相通，使小气球内大气压强大于小气球外（瓶内）的气体的压强。在大气压的作用下将小气球“吹”大。当取下抽气机时，空气进入瓶内，使瓶内、外压强都相等，都等于大气压强．小气球在弹力作用下又恢复原状。“吹”胀气球的实验可说明大气向各个方向都有压强，而且向各个方向的压强都相等。
建构主义认为，学习并不是简单的信息积累，更重要的是新旧知识经验的相互作用以及由此而引发的认知结构的重组。也就是说，学习是学生的经验体系在一定环境中自内而外的“生长”，它首先要以学习者原有的知识经验为基础实现知识的建构。按照奥苏贝尔的观点，新知识只有在认识系统中找到与之相关联的旧知识作为“固定点”，并在固定点的基础上，促使新旧知识之间相互作用，才能使新知识纳入旧知识系统而获得意义，固定点是否清晰，是否具有较强的固定力是实现高效建构的关键。在本案例中，大气向各个方向都有压强是建立在液体向各个方向都有压强的基础上学习的，是一种基于旧知识的知识建构，教师在这里首先要把液体压强的特点点明，使“固定点”更清晰，有利于同化新知识。通过以上演示实验，不仅加深了对所学知识的理解，还可以提高学生探索自然现象和日常生活中的科学规律的兴趣，并使得课堂效果更有活力。
3 改验证式实验为探究式实验，注重过程，注重体验。
课本中的演示实验很多是验证式实验，缺少启发性。我们将其中某些和学生已有知识关系密切的演示实验改探究式演示实验，引导学生通过设想、观察、分析、归纳而得出新概念、反应或原理。
案例3 对《大气压强》中的大气压强的大小与气体的流速的关系的教学，我就采用了如下方法：
问：看到的这幅图片（一幅有关火车看台的图片），你能提出一些问题来吗？老师有一个问题：在火车的站台上，标有一道平行于铁轨的直线。当列车驶过时，不允许旅客站在这条线内，以保证人体与铁轨离开足够的距离。你知道这是为什么吗？
要解释这个问题，就让我们一起来做几个探究实验吧！
【实验】研究气流的流速与压强的关系
（1）找一条薄纸带，捏住纸的一端，让纸自然下垂，当你用嘴朝水平方向吹气时，你会发现什么现象？若改变吹气的力量和速度，纸带会发生什么变化？
现象：纸向上飘起
（2）找两张相同的薄纸，用手捏住两张纸的一端，让两张纸自然下垂，相距3－5厘米，并使两张纸保持平行。沿两张纸的中间向下吹气时，猜测会出现的现象。试一试，结果与你的猜测相同吗？
学生猜测：纸条会被气流向两边吹开
现象：当吹气时，两纸条反而向中间合拢
分析：吹气时纸条为什么会向中间合拢呢？
肯定是纸条受到了力的作用，而且力的方向是指向内侧。那么是什么物体施与纸条力的作用呢？我们分析一下：与纸条接触的只有空气。吹气前，两条纸互相平行，保持一定的间距，没有吸引和推斥，表明它们受到外侧和内侧的力互相平衡；吹气时，两条纸相互靠近。纸条外侧的气体压强没有发生变化，说明是纸条内侧的气体压强变小了。吹气时与不吹气时有什么不同吗？两纸条内侧的气体的流速较大。
可见，气体流速的改变，改变了气体的压强；而且是气体的流速越大，压强越小。
问：现在你能解释在火车站的站台上，人为什么要与行驶的列车保持适当距离了吗？
行驶的火车和人之间的气流速度大，压强变小。人外侧的大气压大于火车和人之间的气压。这种情况下，会使人大气压挤到火车前，这样非常危险。
【实验】把一支玻璃管插入水中，当用另一支玻璃管对着它的上端吹气时，有什么现象？试一试，怎样对此现象作出解释。
现象：有水从管口吹出。
解释：玻璃管的上端气流速度大，压强小（小于大气压）。所以玻璃管中的水在大气压的作用下从管口出来。
【实验】纸飞机机翼上升实验
我们发现：空气流到机翼前缘后，分成上下两股气流，分别沿机翼的上下表面流过，在机翼后缘又重新汇合向后流去。机翼的上表面凸起，使流速加快，压强减小；而机翼的下表面流速小，压强增大。于是在机翼的上下表面出现了压强差，就有了压力差，这成为飞机上升的动力。当升力大于飞机重力的时候，飞机就可以升空了。
几次对比，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来，得出大气压强与气体流速的关系，全体学生都留下了深刻的印象。
从生动的直观到抽象的思维是认识的基本规律。由于科学教学中部分内容比较抽象，而学生又缺乏相应的感性认识，不少疑难问题很难给学生一个满意的解答。心理学研究表明：青少年儿童思维形式是以具体形象思维为主。而这种形象思维是借助对客观事物的表象而产生的，如果离开了客观实际，表象岂不成了无源之水、无木之本？所以“体验”之法就是让学生亲自体验问题的情境，获得丰富的直接经验。体验的方式很多，如摸一摸、掂一掂、闻一闻、压一压、推一推等，主要是让学生经历一个过程，得到深切的感受和体验，这种感受和体验是听和看所无法替代的，可以弥补听、看的不足。以上案例中先用一张纸、两张纸这样简单的教具吹一吹，就可以让学生体验并得出大气压强与气体流速的关系，然后通过做纸飞机机翼上升、吹蜡烛、吹不下来的乒乓球、打乒乓球时香蕉球的发法等日常生活中玩过的实验，既可以加深理解，又可以解答学生的疑难问题，还可以培养学生探究性学习的良好习惯。
总之，作为一名科学教师，应该为如何提高学生的学习兴趣，领会科学研究的基本方法做出努力。而科学课堂上，最能吸引学生的正是生动有趣的科学实验。成功完美的演示实验和学生实验有助于引导学生在观察、实验的基础上，用分析、比较、抽象、概括等科学方法揭示出事物的本质属性，建立概念，形成规律，再回到实践中去检验、运用和发展。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练，多角度、全方面地让科学实验教学提高到一个新的水平。
参考文献：
［1］耿瑞艳主编,《中学理科教学与实验》，东北师范大学出版社，1999.12
［2］关文信主编，《新课程理念与初中物理课堂教学实施》，首都师范大学出版社，2003.5
［3］蒋金山, 试论物理演示实验的教学改革，《实验教学与装备》，2005.4
［4］毛建强，谈谈如何选取课堂教学中的演示实验，《中学物理》，2005.10
［5］王强,初中物理演示实验教学驳议，《中学物理》，2005.10