物理演示实验的特性
物理教学中的演示实验，是最直观的教学手段，它对于传授物理基础知识，培养学生的观察能力和思维能力都有不可忽视的作用。银川电力学校李慕荣老师认为要使演示实验在教学中发挥好上述作用，教师需对以下三个方面进行深入研究：
目的性
在教学过程中，是否有必要进行演示实验，应当选择哪种方法，都应从教学目的出发。
(1)对一些重要的、抽象的、学生难理解的基本概念和规律就应当下功夫多设计一些实验。
如，讲楞次定律时，学生往往感到抽象难懂，如果利用条形磁铁、线圈和检流计加做一个演示实验，学生就容易接受。
(2)演示实验的重点应放在教学的重点、难点方面。有些内容虽不是重、难点，但应该考虑到学生中存在的问题，也要做一些有针对性的实验。如在牛顿第三定律的教学中有“铁与磁铁相互作用，两者同时运动起来”的演示实验。由于这是常见的现象，有些教师常常忽视。殊不知学生心中早有“磁铁能吸引铁”这一不完整的概念，至于铁是否同时也吸引磁铁就很少有人认真考虑了。如果教师在教学中认真做一下这个演示实验，将有助于学生搞清相互作用的同时性问题。
趣味性
加强物理演示实验的趣味性，可以使学生的认识活动处于最佳状态。例如，把条形磁铁放在薄木板上，再把有机玻璃板压上，在有机玻璃板上均匀洒上铁屑，用手轻轻震动有机玻璃板，学生会看到铁屑有序地自动排列，从而说明了条形磁铁的磁场形状。然后再让学生自己做蹄形磁铁的磁力线形状。这样不仅增加了实验的可信性，而且使学生从实验中尝试到“成功”，这比用投影手段效果更好。再如，演示声波形曲线时，用音叉作为声源，话筒和示波器连接作为接受器。先用锤敲击音叉，发出纯乐音，在示波器的荧光屏上看到一条稳定的正弦曲线。再用锤敲击木盒，发出噪音，荧光屏上出现的是无规则的曲线。学生又听又看，会强烈地感受到观察物理现象的乐趣。
思考性
演示实验是指出问题、揭露矛盾的有效手段。由于学生对实验应观察什么，怎样观察并不十分清楚，所以对实验现象等也不会深入地分析，因此，教师在设计演示实验时运用比较的手段是一个很好的办法。例如，在讲电磁感应现象时，先做如下演示实验：(1)线框不动，磁铁运动时，有感生电流产生；(2)磁铁不动，线框运动时，有感生电流产生；(3)磁铁和线框同方向同速度同时运动时，无感生电流产生；(4)整个线框在匀强磁场中运动时，无感生电流；(5)磁场发生变化时在静止的线框中产生感生电流；(6)大线框的导体处在磁场之外(线框导体所在处的磁感应强度为零，而线框又将磁场包围在内)，线框里面的磁场变化时，线框中产生感生电流。通过对(1)(2)(3)实验的观察，学生会想到“线圈和磁场有相对运动时，才有感生电流产生。”但实验(4)又使学生想到“如果整个线框在匀强磁场中运动，就没有感生电流”。这样，将实验(4)与前三个实验一对照、比较，就能受到启示，从而可以想到“只有穿过回路的磁场发生变化时，才能产生感生电流”，而实验(5)又进一步证实了这个设想。接着，再引导学生进一步思考：如果导体不处在磁场中，但穿过线框的磁场发生变化，那么是否有感生电流？实验(6)就能够进行验证。上述六个实验，使学生认识到穿过闭合电路的磁通量变化是产生感生电流的充分和必要条件。这样，经过从特殊到一般再到特殊，从感性到推理再到作出判断等等一系列的逻辑思维活动，就能加深学生对电磁感应现象的理解，同时也提高了他们的观察和分析、综合的能力。
总之，演示实验是物理实验不可缺少的、十分重要的教学手段，要提高物理教学质量，必须选好做好演示实验。
物理演示实验与学习心理
中学物理教学标准中，关于物理教学的目的要求指出：“使学生在初中物理知识的基础上，进一步在适当的广度和深度上学习物理学的基础知识，培养学生的观察、实验能力，进行分析、推理、想象的思维能力，运用所学知识解释物理现象和制作简易教具的能力；培养学生的辩证唯物主义世界观。”也就是说，通过物理教学，要使学生在掌握知识、发展智力、形成技能和培养一定的思想观点等方面达到一定的要求。很明显，这也正是学习心理中需要我们探讨的几个重要方面。另一方面，已经通过实践证明，物理实验始终是物理教学及其改革的基础，而其中的物理演示实验，在基础教育阶段又显得特别重要。江西省吉安师范学校罗来怡老师就物理教学中，关于物理演示实验与学习心理的问题作了如下探索：
物理演示实验与掌握知识
不少的物理演示实验显示的现象本身就形成了知识。如串并联电路的特点，教师只要在演示前交待演示实验的目的，简要地介绍实验原理和实验仪器，要求学生注意观察和必要时作好记录。在实验后，教师只要作简短的点拨就可以。这类实验，往往容易被忽略，认为可做可不做，甚至不做还更省事。其实不然。大家知道，知识的掌握必须通过领会、巩固和应用三个阶段来实现。而领会知识又是巩固知识和应用知识的前提。知识的领会是通过教材的直观与概括来实现的。教材的直观应以实物直观和模象直观最优。因此，在教学中，能应用实物的，当然要用实物，不能使用实物的，如原子的结构等，要尽量使用模型。这样，才能形成生动、鲜明、具体、真实的直观形象并能激发学生的学习兴趣。学生有了直观形象和学习兴趣，就使知识的掌握有了前提和保证。如前所述的实验，学生观察了串、并联电路中电压、电流的测量后，把形式上的形象与效果上的特点形成一个整体被感知，就能在有直观形象为支柱的基础上区分和掌握两种电路的不同特点。
另一些实验，如法拉第电磁感应定律演示实验，其现象与结论的联系不很明显。实验突出的是动作的快慢与演示电流计指针的偏角大小间的联系。要把这一联系转换为磁通量变化快慢与感生电动势大小的联系，必须通过对直观形象的分析和综合。一方面要把动作的快慢与磁通量的变化率联系起来，另一方面要把指针的偏角度与电流大小直至感生电动势的大小联系起来。二者综合才可以得到磁通量变化率的大小与感生电动势大小间的因果关系。可以看出，这里的演示实验同样是分析、综合以至形成知识的支柱。
还有一类实验，如自感现象中的两个实验。其所显示的现象与已掌握的知识有联系。学生从一个实验看到了开关闭合时，电路中并联的两个灯并不同时亮。与线圈串联的灯与电阻串联的灯后亮；从另一个实验看到了开关断开时，与线圈并联的灯并不立即熄灭。相反，断电瞬间，灯还突然发出更强的光，然后才熄灭。有了这两个实验，就可以很顺当地引导学生作下列的分析：电流的变化→磁通量变化→产生感生电动势→形成感生电流→阻碍磁通量变化→阻碍电流变化。即由自身的变化引起阻碍自身的变化这一复杂过程。这就是自感现象。很明显，这种现象与前面研究的电磁感应现象具有完全相同的特征，没有质的区别。这样，通过演示实验，引导学生的思维活动向深度和广度进行，通过思维的深度和广度，找出事物的本质属性和关系，并将其纳入原有的知识体系中，会使整个知识体系更趋于深化和完整。
有时也需要设计一些演示实验用于知识的巩固和应用。如在讲完《电荷和电子》一节后，若给学生演示一个用细线吊的泡沫塑料小球在感应起电机已带电的两放电小球间来回跳动的实验，学生一方面会感到，一节课的紧张活动得到了调节，现在轻松起来了，会满怀兴致地观看实验，同时，也会自然地产生一个疑问：“小球为什么能来回不停地跳动？”通过实验，把课题提出来了。显然，通过实验提出的课题，可以避免学生领会课题产生差错，能顺利地使学生进入课题类化和新知识的重视，从而求得正确的答案，达到应用中巩固知识的效果。
物理演示实验与发展智力
在学生的学习任务中，发展智力是最重要的任务。教育实践表明，智力发展好的学生学习潜力大，后劲足，有发展前途。反之，智力发展不好的学生，虽然靠强记硬背暂时能夺得高分，但他们学习潜力不大，后劲不足，在学习上没有大的发展前途。社会实践也表明，智力发展好的人，获取新知识的能力强，对不断发展和变化的工作任务适应性强，在攻关和克服困难中应变能力强，办法多。智力发展不好的人习惯于墨守陈规，一般来说无所作为。
要发展学生的智力，就应在教学中注意培养学生的观察力，思维能力、实际操作能力和自学能力。这里只谈谈物理演示实验与培养学生的观察力和思维能力这两个方面。
物理演示实验时，无一例外地要求学生注意观察。做电磁感应演示实验时，将磁铁对线圈分别快速和慢速插入和插出，让学生观察演示电流计指针的偏转，回答观察到的现象。比较马虎的学生就只说指针会动，当然，还会有的学生能说出指针忽而向左，忽而向右偏，也会有学生注意到指针偏角的不同，这就反映了学生不同的观察能力。不少的科学家，正是由于具有敏锐的观察能力才发现了别人所不察觉的规律。因此，教师有意地培养学生的观察力是发展学生智力的一个重要方面。
在演示实验时，不仅要求学生要注意观察，更重要的是学生能否在观察时和观察后进行思维活动。在寻求支配事物规律时，这种思维活动往往还很复杂。一方面要通过分析、比较进行抽象；另一方面又要通过抽象、综合来概括最后才能得出规律。这时，也正是培养学生思维能力的好时机。
讲楞次定律时，学生通过演示实验的观察会感到磁铁的运动方向与闭合电路中的感生电流的方向有联系，但这看到的只不过是表面事实。要得出楞次定律还必须有一个思维过程。教师在黑板上画好实验简图后，一边演示，一边指导学生观察，通过口述再把实验现象用符号标在实验简图上。若用+Δ表示磁通量增加，用－Δ表示磁通量减少，可将分析过程和分析结果板书如下：
的变化+ΔB感与B反向B感阻碍+Δ－ΔB感与B同向B感阻碍－Δ通过以上的分析、比较和综合，学生会感到楞次定律易于理解了，而且也使得楞次定律的应用易行。应用时，只要记住“+ΔB感与B反向”和“－ΔB感与B同向便可确定B感的方向。教师作这样的指点可以说是毫不费力了。由此可见，这样以演示实验为开端的“演示实验→观察→思维→理解→记忆→应用”一系列的心理活动的有机联系，可以有效地突破这样难度相当大的教学内容。同时，也进行了一次较全面的思维活动的训练。
物理演示实验与形成技能
所谓技能，是人们运用有关知识，顺利地完成某项任务的一种动作方式或智力活动方式。也就是说，有动作技能和智力技能两种。
物理演示实验本身就是技能的演示。教师在实验时要有规范的动作方式给学生以示范。通过一边做一边讲，让学生感知动作的要求、方式、实验的步骤和方法。若遇到偶然情况或故障时，能当机立断，采取有效措施排除故障迅速恢复正常实验。很难想象，在演示静电实验时，胡摸乱拿会有好的效果。空气柱共鸣实验中要测量空气柱的长度，照理这是一个很简单的长度直接量度，但是，实践证明，经过演示，学生能很快领会测量要领，一次就可测得相当准确，否则，虽强调了测量方法，学生仍不能实行正确的操作，因此，也就不能迅速，准确地进行测量，往往测几次都不理想。
智力技能是以抽象思维活动为主导的解决实际问题的技能。这类技能是借助于内部语言在头脑中进行的。
普遍反映，学生学习示波器的使用比较困难，尤其是用示波器来观察信号源发生的交流信号的波形。但是，如果在演示实验的基础上，让学生通过思维理解了示波器两组偏转电极的功能，理解了示波器显示的波数与扫描电压频率的关系，那么使用就会自如了。
在智力技能中，培养学生的阅读、识图能力也是很重要的。物理是以实验为基础的一门学科，教材中有许多关于实验的原理图、装置图及其说明，如果把这些内容看清楚了，弄明白了，那么，相应的概念、定律、公式也就易懂了，很明显这方面技能的培养是离不开演示实验的。
物理演示实验与培养观点
在物理教学中，培养学生的观点首先应从培养科学的态度做起。科学的态度主要又表现为热爱科学和尊重科学，与学习心理中所说的学习动机密切相关。
把科学的理论与生动而丰富的实际联系起来，有利于培养学生的兴趣，以至激起热爱科学的情感。一些物理演示实验直接或间接与应用有关。稀薄气体的放电现象其放电管就是霓虹灯。整流电路中的桥式整流是应用很广的一种电路。用感应起电机两放电球演示火花放电，不但能让学生理解火花放电的意义，还可搞清自然界的雷闪是怎么一回事。在学生观察毛细现象时，可以引导去联系自然界中许许多多的这种现象。学生通过演示实验有效地掌握了知识，并能用所学到的知识解释自然现象，甚至还能直接应用于实际，当然就会乐意学，自学地去学，从而能形成良好的学习动机。
自然规律的普遍性和实验手段的局限性的矛盾是经常会出现的。牛顿第二定律的实验不可避免地会有或大或小的误差出现。应该强调的是不能因为误差的存在而在实验时马马虎虎，尤其在分析纸带时，要有一丝不苟的精神，更不能为了追求“精确”而随便修正甚至估猜实验数据。科学的态度是严格尊重测量的结果，研究产生误差的原因和尽量减少误差的方法。
学生从诸多的演示实验中会认识到，万事万物，千变万化，但万变不离其宗——物质。物理知识是表述物质的存在形式和运动规律的。这些知识，形成了系统的理论展现在人们面前。
同时，也会认识到，正如光电效应实验为物理学开创了新篇章一样，人们通过实验还在不断地探索，在探索中还会不断修正自己的认识，将理论不断发展。这些经常的，生动实际的教育，无疑对学生辩证唯物主义观点的形成会起到潜移默化的作用。
演示实验与物理教学效果
物理学是一门实验科学。在物理教学中，实验对启发思维、培养兴趣、形成概念、探索规律等方面起的作用，是无法用其它教学手段代替的，给学生留下的印象往往是终生难忘的。而演示实验又是中学物理实验的一种主要方式。能否发挥好它的作用，直接影响到教学效果的好坏及教学质量的高低。为此。铁岭师专宋明秋老师分析总结了演示实验在物理教学中的作用。