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动活塞，针筒内的水就沸腾起来。
比较上述四种实验方法，显然方法四最符合“三个简单”的要求。
我们的主张是，凡是能用简单的方法演示的实验，就不必把它的实验装
置复杂化。那种片面追求高、精、尖的演示仪器，贪大求洋的做法并不
足取。
（三）现象清楚
演示实验的成功与否在很大程度上决定于实验现象是否清楚。怎样
才能使现象清楚呢？
1．尺寸够大、位置够高
为了让全班学生都能看清楚教师的演示，要求仪器的尺寸尽可能做
得大一些，像大型示教电表、演示用弹簧秤、游标卡尺和螺旋测微器模
型等等都是为了使现象清楚而设计制作的大尺寸仪器。原则上能采用大
型仪器演示的决不要换用小的。
有些仪器不宜做得太大，此外有一些物理现象所能显示的变化本来
就很微小，为了使演示实验现象清楚，就有必要采用各种机械放大或光
放大或电放大装置，或采用间接显示的方法。
2．图象要竖直、运动方向应取横向
许多电学演示实验，如果线路都平摊在桌面上，那么各种元、器件
及仪表的连接方法学生就看不清楚。采用平面镜反射的方法不如采用竖
直放置的示教板现象更清楚。示教板有条件的可做成多功能的或拼装式
的，便于一物多用，充分发挥效益。示教板上的一些关键部件不必要预
先连接好，应该在演示时当堂边讨论边连接，可以提高演示效果。
在演示电力线、磁力线、水波的干涉、衍射等现象时，一般都只能
在水平面上进行。为了能让学生看得清楚，常常把这些实验用投影仪投
影在天花板上或墙壁上。演示时物体运动的取向也有讲究，一般应取横
向。
3．背景衬托
4．采用对比表演手法
包括自身对比和相互对比两种。自身对比就是将同一仪器装置，改
变一下其中某个条件，前后作两次实验，进行对比。
四、加强和改进演示实验
教学的若干问题
（一）提高演示实验的生动性
设计和选择演示实验，要尽量做到生动、有趣。这样的演示实验能
够最大限度地调动学生学习物理的积极性，充分发挥学生非智力因素的
潜能，留给学生的印象也是终身难忘的。
学起于思、思起于疑。设计演示实验应以“趣”、“疑”、“难”
为诱因，趣中涉疑，发掘问题；疑中涉难，引导思维，造成一个向未知
境界不断探索的学习环境。生动的中学物理演示实验是举不胜举的，例
如：“筷子提米”、“纸锅烧水”、“一纸托千斤”、“一指断铁丝”、
“打不死的李逵”等等。正像美味的菜肴总是注重色、香、味俱全，同
时作用于人们的多种感官，使人产生美的感受，演示实验也要尽量搞得
有声有色，例如用鸡蛋演示物体的惯性、保险丝的熔断、尖端放电等等，
都是典型的例子。
必须指出：演示实验的生动性决不等同于哗众取宠，变魔术、玩杂
技，那些低级、庸俗的东西决不允许进入神圣的课堂，生动性必须服从
于科学性。
（二）增强演示实验的科学性
演示实验的科学性问题有着很丰富的内涵，每个演示实验的目的要
求是否紧紧围绕教学内容？教师实验操作是否规范？演示实验的操作如
何与推理相结合；演示的方式方法是否合适等等都是属于科学性的范
畴，这里我们只谈谈根据不同的教学目的、要求和教材的内容、特点以
及学生的实际状况决定的演示实验的几种常见方式。
1．单个实验的独立演示方法
单个实验一般只能起一种作用，演示时首先要介绍实验的装置，给
学生指明观察的对象和重点，还要引导学生在观察现象的基础上作思维
加工。
2．多个实验的综合演示方法
多个实验从不同角度、不同侧面阐述同一教学内容，通过分析和推
理，建立概念或导出规律。这类演示对每一个实验都要有具体的目的，
并安排好实验的顺序和方法。首先把直观的材料作为培养学生知觉、观
察力的材料，引导学生仔细、准确地进行观察，训练学生用科学的语言
描述，并解释所观察到的现象，得出应有的结论。
究竟一堂课的演示实验是多几个好，还是少一些好？这应该根据课
题的特点来确定。有些概念和规律是从大量的物理现象中归纳、概括出
来的，非得用较多的演示实验，不足以形成概念或导出规律，这时演示
实验就要多选几个典型的、效果显著的实验。至于一般的课题，精选一
个最能说明问题的演示实验就行了。实践证明，缺少必要的演示手段，
缺少感性认识，不利于物理模型、过程的想象，一个成功的演示可以减
少许多烦琐的叙述，而过多的不必要的演示反而会冲淡了主题，抑制学
生的抽象思维。
3．同一实验装置的程序演示方法
有些较难理解的概念、原理、理论或定律，要用同一实验装置，采
用程序演示方法。就是说在教学过程中的不同环节，重复做二、三次实
验，或者改变情况（或条件）再做一些实验。例如自感现象这一课题就
可采用通电自感演示——分析——断路自感演示——再分析——再实验
（把通电自感和断路自感重新演示一遍）的程序演示法，导出自感现象
的概念。又如电磁感应现象这一课题可采用实验——分析——再实验—
—再分析的程序演示法。
（三）重视演示实验的安全性
这里所指的安全性包括人身安全和仪器安全两个方面。无论教师在
实验室准备演示实验，还是在教室里进行操作表演，一定要遵守安全操
作规程，防止和杜绝任何事故的发生。对于涉及高温、高压、强电流、
易燃、易爆和剧毒的演示实验，必须采取相应的保护措施。教师在操作
时也要注意安全。例如由于教师的操作技术不高或粗枝大叶，致使实验
中的玻璃器件突然破碎，也有可能对师生的健康带来危害。总之对演示
实验的安全性切切不可掉以轻心。
（四）加强自制教学仪器的主动性
自制教学仪器（包括教具和学具）不仅是当前解决许多农村中学缺
少仪器的矛盾和急需的有效途径，同时也是科学家的优良传统。它对于
丰富第二课堂的内容，调动师生的积极性，培养学生实践能力、发展创
造精神及早发现人才、造就人才具有极大的作用。
（五）提高演示实验教学研究的自觉性
随着教学改革的深入，中学物理演示实验也在不断的发展，为了适
应这一发展的趋势，我们必须积极开展演示实验的研究。
1．设计思想的研究
能否设计出一个好的演示实验，或者能否发挥一个演示实验的作
用，首先在于深入分析它的设计思想，即从物理学的理论、思想、方法
和教学论的思想方法来发掘演示实验本身的潜在意义，研究组织实验教
学的规律。
2．提高已有演示实验的效果的研究
这是一种最为经常和大量的研究，不要认为已有的演示实验没有什
么可研究的了。例如，仪器设备是否能达到预定的教学要求？如何不断
进行更新？怎样更好地改进演示程序，运用现有的演示仪器，提高演示
效果等等，都值得深入研究。为适应教学改革的要求，必须大力改进演
示方法，提高演示效果。
3．填补演示实验空白、实破教学难点的专题研究
某些重要的物理概念和规律，需要用演示来帮助学生认识，然而有
时教学中还缺少这样的实验。因此需要我们进行研究和设计。例如建立
电场强度、磁感应强度等概念的演示实验，目前还比较缺乏。还有一些
物理学史中的重要历史实验，如库仑扭秤、罗兰实验、密立根油滴实验
等目前尚无简单有效的仪器可以加以演示，这也需要我们研究或设计出
相应的教学仪器，或用模拟的方法来解决困难。
特别要提出的是，我们要努力开发一些突破教学难点的演示。对此，
站在教学第一线的教师最有条件开展。为了研究这些课题，必须研究教
材中哪些地方学生感到抽象，容易混淆，接受困难，并结合教学，研究
解决的方法。从教材总体上看，目前原子物理学方面的演示非常少，这
部分内容涉及到微观结构，比较抽象，有待我们去研究，此外，努力开
发一些直观的演示，以利于在教学中引进近代物理学的某些思想方法和
现代科学的新成就（例如用激光或电子器件），它可以促进教学内容的
改革，因此也是重要的研究课题。
4．多种演示手段和替代性实验的研究
利用常用仪器、教具进行演示，这是一种最基本的手段，此外，还
可以随着教改的深入，利用投影手段，结合实验内容的教学电影、电视
录像以及微型电子计算机进行模拟演示等等。这些手段之间应当如何配
合？如何发挥每一手段在演示中的特殊作用？还有，为了解决仪器的暂
时不足，还需要设计多种替代性实验。这些都是值得大力研究的课题。
怎样讲解物理概念
北京市教育学院宣武分院范丰会
在中学物理教学中，使学生形成概念、掌握规律，并在此过程中发
展认识能力是教学的核心问题，其中物理概念的教学又是整个物理教学
的基础。因此，物理概念的教学是中学物理教师最重要的基本功之一。
本讲主要阐述物理概念教学中的特点和过程。
一、物理概念教学的重要性
物理概念是一类物理现象和物理过程的共同性质和本质特征在人们
头脑中的反映，是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形
式。一方面，物理概念反映着人类对物理世界漫长而艰难的智力活动历
程，是人类智慧的结晶；另一方面，它又使人们在纷繁复杂的物理世界
中，把握了事物的本质特征，成为物理思维的基本单位和有力工具。借
助于这种简约、概括的思维形式，人们找到了支配复杂的物理世界的简
单规律，建立了假说、模型和测量方法体系，从而筑起了规模宏大的物
理学理论大厦。因而，在某种意义上说，物理学基本概念是物理学理论
的根基和精髓，是物理学大厦的砖石。没有精确、严密的物理概念，也
就没有定量的物理学。因此，在物理教学中，物理概念的教学是首要的
任务，是进一步进行物理规律、物理理论教学的基础。如果学生没有建
立起一系列清晰、准确的物理概念，不能理解特定的词所代表的物理概
念的含义，就失去了进一步学习的基础。可见，建立起科学的物理概念
是物理教学成功的关键。
二、物理概念教学的复杂性
物理概念教学的基本要求是：①使学生建立牢固、清晰的物理概念。
即要求学生明确概念的内涵、外延，弄清概念之间的区别与联系，并能
熟练、准确地运用概念。②在概念教学过程中，使学生学会科学的思维
方法，形成良好的思维习惯，从而发展智力，培养能力。但是，由于教
学过程是由教师、学生、教材等组成的复杂的系统过程，在物理概念教
学过程中，系统中诸要素相互作用、相互影响，使得物理概念教学过程
十分复杂，给物理概念教学任务的完成造成了许多困难。下面分别从辩
证唯物主义认识论、学习心理和教学过程的实际等不同角度，对这一问
题加以分析。
（一）从辩证唯物主义认识论角度分析
辩证唯物主义认识论认为，任何事物都是相互联系的。在形形色色
的联系中，有本质的、必然的联系，也有非本质的、偶然的联系。非本
质的联系常常是丰富多彩的，而本质的联系往往是单一的、内在的。内
在的东西往往不能直接感知，容易被纷繁复杂的现象所掩盖，使之变得
模糊不清，造成人们掌握事物本质的困难。当主体与环境发生作用时，
客观事物和过程总是作为一个综合性刺激物出现，且在很多情况下，本
质特征的刺激并不是最强烈的，而非本质特征的刺激不仅是形形色色
的，而且还是很强烈的，在这种情况下，非本质特征的强刺激往往掩盖
了本质特征的弱刺激，导致人们形成片面的，甚至是错误的认识。
例如，在“用力推桌子则桌子移动，停止用力则桌子也停止运动”
这类现象中，强烈的表面联系的刺激——“力使物体运动”掩盖了“物
体具有保持原有运动状态的属性”和“力是改变物体运动状态的原因”
这些本质联系的刺激，在“高速行驶的汽车比慢行的汽车难刹车”这一
现象中，“速度大则惯性大”这种非本质联系的刺激掩盖了“惯性是物
体的客观属性，与速度无关”这种本质特征的弱刺激。正是由于物理现
象的复杂性和物理概念的深刻性、抽象性，在人类对物理世界的探索历
程中，物理概念的形成往往要经历漫长而艰难的过程。
（二）从学习心理的角度分析
由学习心理可知，学习可分为两大类，一类是意义学习，一类是机
械学习。当一些词、符号出现时，学生头脑中唤起了其代表的认知内容，
这些符号对学生而言获得了心理意义。反之若未能理解符号代表的意
义，而只是强记内容的学习是机械学习。
人类积累的日常生活经验和学到的科学知识，在头脑中并不是孤立
的、分离的存在着，而是相互之间都有一定的联系，形成一定的结构，
这种组织起来了的知识、经验反映着事物之间的联系和世界的结构，称
之为认知结构。意义学习的过程就是主体通过其认知结构与外界的相互
作用来理解意义、吸收知识，发展认知结构的过程。认知结构与外界相
互作用的基本方式有两种：同化和顺应。学生用自己头脑中的认知结构
与新知识发生联系，建构新知识的心理意义，如果建构成功，则学生就
理解了知识，然后将其纳入认知结构中的适当部位，这种过程称认知结
构的“同化”；如果原认知结构与新知识差别太大或发生矛盾，则主体
必须先对原认知结构进行修改或重建新的结构，依靠修改（或重建）后
的认知结构去组织新知识，这种过程称为认知结构的“顺应”。通过不
断的“同化”与“顺应”过程，主体不断地吸收新知识，改造、组织旧
经验，发展认知结构。
作为新知识学习的起点和学习过程的组织者，认知结构对新知识学
习的质量和效率无疑具有决定性作用。所谓：教师心中要有学生”就是
要求教师要了解学生认知结构特点，即了解学生的认知发展水平、思维
规律、现有知识状况以及兴趣特点等。下面是中学生物理认知结构中的
一些常见的缺陷，它们构成了学生学习物理概念的障碍。
1．中学生思维特点
中学生，特别是刚刚开始学习物理的初中学生，认知水平虽已达到
形式运算阶段，具备一定的逻辑思维能力，但由于他们还未进行过系统
的物理思维的训练，其物理知识、经验还有很大的局限性，因而其逻辑
思维能力和思维品质还很差。具体地说：
（1）思维的组织性、条理性差
中学生不善于有目的、有计划、有条理的进行思维，遇到问题时，
往往靠直觉经验进行判断，“想当然”的推理。
例如，学生认为“摩擦力就是阻碍物体运动的力”；“物体浸入液
体越深，所受浮力越大”；“功率越大的灯泡，其电阻越大，灯丝越细”
等。
（2）思维的广阔性、深刻性差
中学生常常是以我为中心看待事物，因而他们往往只考虑那些能直
接从日常生活经验中所建构的事物的意义，而不能从多方面分析问题，
抓住事物的本质和解决问题的关键。往往被个别事物的表面现象所迷
惑，形成一些片面的、肤浅的概念。
例如，“力是使物体运动的原因”；“重的物体下落快”、“钢笔
吸墨水”等概念的形成就是这种思维特点的反映。
（3）思维的灵活性、敏捷性差
中学生往往具有思维惰性，习惯于生搬硬套公式，而不是努力弄懂
意义，根据具体问题灵活选择方法。这在运用物理概念解决问题时，尤
其突出。
（4）思维的逻辑性差
中学生往往对某些特定事物的解释感兴趣，而不关心对各种现象的
解释是否一致，这与其认知结构中概念模糊、关系含混、内在一致性差
的特点有关。
例如，学过力学后，他们可以正确回答力与运动的关系，但同时对
一个空中飞行的足球进行受力分析时，又可能画上一个沿运动方向的
力！
2．学习概念的知识准备情况
（1）缺乏与建立概念有关的知识准备。
有些物理概念十分抽象，而且在日常生活中很少接触过，在学生认
知结构中找不到适当的观念予以同化。例如某些表达物质属性的概念—
—密度、比热、电阻、电势等。在这种情况下，教师必须做一些演示实
验，