【摘要】通过对人教版高中物理选修3-4教材光学一章中提供的现有演示实验的实践研究，分析了教材中演示实验的仪器要求，操作过程的难易，现象的明显程度，及对学生的探究、创新能力的提高是否有益。进而提出新的改进方案，使操作更加方便、效果更加明显，有且助于实验设备较弱的学校也能完成这些实验；同时这些改进更能提高学生探究、创新能力，促进学生学会从生活中观察，从生活中创新，加强物理与生活的联系。

　　论文关键词：光学，演示实验，创新，生活

　　
　　现以人教版高中物理选修3-4教材第十三章光学为例，谈一些自己的体会。与旧教材相比，新教材在处理这部分内容时对于光学规律的要求有所降低，侧重于对光学现象的观察及本质的介绍，更加注重在生活中的应用，教材强调了对光学现象的演示。比如，在光的干涉教学中教材给出了双缝干涉和薄膜干涉两个演示实验；在光的偏振、全反射、激光等各节中均有演示实验。而在色散、衍射两节中，虽然没有要求做演示，但也以图片的形式给出了实验现象。

　　
　　下面分述各节演示实验的要求及可能的改进。

　　
　　第1节光的反射与折射，没有演示，是因为学生在初中已将两个规律学的很深入，现象也都见过。教师如果想加深对反射和折射定律的理解，也可再做相关的实验，但要简单。比如直尺在水杯里变折、平面镜反射等（可以介绍高一显示微小形变实验中就用到光的反射）。

　　
　　第234节讲光的干涉，有较多的实验。第2节演示的是双缝干涉，按书中要求去做，有两点不足：对设备和环境要求较高，如果在教室里做，背景光线强，现象不很明显，学生看不清；若带到实验室去做，则因为一个演示实验会造成与课堂教学时间的冲突。可作如下改进：按书中提供的“做一做”，变教师演示为学生相互间的演示，近距离的观察，能让学生对干涉现象更清楚，发现更多的问题，对于教学的深入展开很有益处。

　　
　　第4节演示薄膜干涉，也有不足，按课本上介绍的仪器和方案进行演示，实际效果不是很好。主要有以下原因引起，试验中用的肥皂液薄膜极易破裂；放入氯化钠后的酒精灯燃烧时发出的不是单纯的黄光，所以单色光的干涉条纹不易看到；干涉条纹受室内光线影响影响较大。本人在教学中，把这一问题抛给学生，让学生相互为对方演示，让学生在实践中探索解决上述问题的方法。首先学生每人准备一个金属丝圆环、玻璃杯、单色光源，然后分组进行研究，最后汇报结果。

　　
　　学生对此非常感兴趣，他们积极研究和学习。不仅对课本内容掌握的非常好，对薄膜干涉试验的具体操作还提出了一些很好的建议。总结同学们的建议，结合教学实践，如果对该试验作以下几点改进后，试验效果就非常好。

　　
　　1、用浴波或洗洁精溶液配置薄膜。此试验配制薄膜很关键，由于肥皂液薄膜极易破裂，有人在肥皂液中放入适量松香，但演示效果也不十分理想。通过实践发现用浴波、洗洁精、洗衣粉配置溶液后制成薄膜效果十分好，其中用浴波或洗洁精最好。配制溶液时要大体掌握适当浓度，一般每100毫升水中滴入两滴浴波或洗洁精，搅匀后就行。用此溶液制成的薄膜很耐用，甚至稍用力抖动铁丝圈薄膜也不会破裂。

　　
　　2、用彩色日光灯代替酒精灯。此试验中由于放入氯化钠后的酒精灯燃烧时发出的不是单纯的黄光，往往看不到明暗相间的单色干涉条纹。可用彩色日光灯代替酒精灯，这样可以获得任意一种单色光，从而较好的观察薄膜干涉的单色光干涉条纹。观察完单色光干涉条纹后，同学们可利用蜡烛、白色日光灯等复色光源观察彩色干涉条纹，这样可起到更好的对比效果。

　　
　　3、薄膜后方竖立一块黑色挡板。此试验受室内光线影响很大，当室内光线太强时，不容易观察到干涉条纹，可在薄膜后方竖立一块黑色挡板，这样就很容易观察到光的干涉条纹。

　　
　　第4节的演示实验另一个改进是在薄膜干涉实验后增加光的折射色散实验。新教材与旧教材最大的一个区别是在本节安排了光的折射色散内容，但并没有安排相应的演示实验。笔者以为教材这样处理既有好的一面又有不足的一面，由于色散现象有好几种，但本质不同，正是干涉色散与折射色散的本质规律不同，把这两块内容放在一起，有很明显的对比，使学生对折射规律与干涉规律能加以区别。笔者以为更要让学生通过观察两者在现象上的异同，来加深对干涉规律与色散规律的理解，但可惜的是教材没有在本节安排相应的折射色散实验，直观对比性也就不强。所以，笔者在这节课上也做了折射色散演示，仪器和操作都很简单，现象很明显，二者对比还是很强烈的。做折射色散时，只须用平行玻璃砖，不用三棱镜，因为后者要求有较强的阳光和合适的角度，否则看不到。而用前者，学生只要让透光的一侧对准教室窗户上的栏杆，从另一侧观察，不论是晴天还是阴天，都能明显的看到折射色散现象，与薄膜干涉色散现象有很大的区别。

　　
　　第5节为光的衍射，建议用激光笔照射一张用刮胡刀片划有一道小缝的黑纸，以白纸做为背景，一定可以看到较清晰的与干涉不同的现象。

　　
　　第6节为光的偏振，实际上听过很多教师上这节课，偏振实验往往不做，而以课件代替，问原因多数认为偏振片不好找，这样处理学生也能从原理上弄明白，但学生并没有真正的看过偏振现象，时间一长就忘了。实际上的一节课，给我启发很大，偏振现象很容易演示的。

　　
　　本人起初在一个班也是用课件来处理的，可学生们说想看看真实的偏振现象，但又没有偏振片，怎么办呢？我就鼓励学生动手动脑，想想日常生活中有没有，去找找。那天晚自习时，我发现一个学生惊奇的说：好玩，真好玩，太不可思议了。他在做什么呢？原来学生有一种很小的像火柴盒大小般的很薄的电子表（大概几元钱一个），他借了别人的一个，然后把两个表平行叠在一起，对着日光灯看，一个表不动，另一个表逐渐转过90度，透过两块透明的手表，会明显的看到光线变暗，直至消失，最后像在黑夜里一样，光竟然不能透过两块看起来如此透明的玻璃板！——学生感觉非常神奇！因为生活中的他们透过普通玻璃从没发现这种现象。是呀，我也对这样如此简单确又能完成书本上的实验感到新鲜！于是，很多学生，都借助他人的和自己手中的电子表来积极主动的做了书中的实验，对将自然光如何转化为偏振光以及如何来检验一束光是否为偏振光有了很深刻的体验与领悟。这给了我很大启发，因为液晶显示器的工作原理就是光的偏振。然后在另外一个班上的时候，我首先让学生每人准备好这样一个电子表（实际上多数同学手里原来就有，早晨起床定时用的），同时，我又在生物实验室借了一些透明的普通玻璃片，两个同学一组。每组就有两个电子表，两块普通玻璃片，然后指导他们分别透过这两套组合来观察教室里的日光灯，让他们描述看到的现象并猜测其成因。这个班的学生看完后，反应更强烈，思考也更加积极，各种猜测都有。接着指导学生分组学习：看教材、再交流、质疑，最后我作以小结。这节课我上得很轻松，学生们也很愉快，他们不仅观察到了奇异的偏振现象，还有了很深刻的体验与认识。有的同学课后甚至对笔记本电脑的显示器、对看立体电影时配带的特殊眼镜进行了网上研究。这些都是我没想到的，也源于那个学生的创新发现。这样的演示实验其器材就来源于身边，真是信手拈来，巧妙又合理！

　　
　　第7节为全反射，照书中的演示实验做就行了，还可以增加水流导光实验。　由于不同学校不同地区的差异，书中的演示实验相对来说就有不足，比如有的对仪器要求较高，有些学校就做不起来；有的对环境要求较高，有些地区同样没法做；而有的实验操作过程很烦，会占用较多的教学时间；书中还有某些实验现象不明显。对于这些演示实验，就需要教师根据自身的条件，紧扣新教材，在新的课程标准指导下，在新的教育理念下，对演示实验进行创新，要加强与生活的联系，观察生活，观察学生。对较难的或仪器有所欠缺的实验不能不做，从生活中从学生中出发，挖掘好的素材与方法，一定要设计出合理的方案找到合适的替代物，来完成演示实验，提高学生探究、创新能力。

　　
　　具体设计新的演示实验时，还要注意一些原则：1、目的性要明确，教师应根据教学目的策划设计演示实验。有些现象学生比较陌生，会抱有怀疑态度的。2、科学性要强，实验复现的物理现象要力求真实、正确、符合科学，物理实验的误差是难免的，但不能为了避免误差而拼凑数据，欺骗学生。3、结构、操作要简单，结构复杂、操作繁琐的演示实验，很容易分散学生的注意力。所以演示仪器只要效果明显，不失科学性，那么越简单越好4、可见度要高，演示实验一定要使班上每一位学生都能清楚地看到所演示的现象，如果实在不清可变成学生间的相互演示（也就是常说的学生课堂小实验）5、演示时间要适度，演示实验应在几分钟内完成，时间过长会分散学生注意力，影响课堂教学，6、要有趣味，富有魅力，生动有趣，富有魅力的演示实验容易激起学生的学习兴趣和求知欲。

　　【参考文献】：

　　1、赵沃槐。优化物理实验教学培养学生创新能力。教学仪器与实验，2002，（10）。

　　2、安 忠 刘炳升《中学物理实验与教学研究》高等教育出版社

　　3、冯容士等。中学物理实验教学与自制教具。上海：上海教育出版社，2000.