浅谈初中物理演示实验的几个改进策略

浅谈对中学物理实验的改进

【摘要】物理是一门以实验为基础的科学。实验教学就是理论与实践相结合的教学。作者从物理实验教师的角度去分析，就如何做好演示实验、分组实验、课外实验，提高教学效果，培养学生的创新能力和动手能力，做了以下的尝试。

【关键词】实验；教学效果；改进

物理是一门以实验为基础的科学。但现成的实验装置在演示实验现象方面、操作简易方面等，都存在一定的不尽人意的地方。在教学实践中，本人主动与任课老师一起探讨这些问题，改进物理实验装置。尽量让实验现象能帮助学生理解所学的物理知识，解决学习中存在的困惑。以下就演示实验、分组实验、课外实验三个方面进行探讨。

一、改进演示实验，提高教学效果

物理实验具有形象真实、生动有趣的特点。物理演示实验在课堂上能为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情景，有利于提高学生的学习兴趣。

在工作实践中，发现现用教材里，有些演示实验原理上是可行的，但效果却不尽人意。如九年级物理第十一章第五节“密度与社会生活”中的“纸风车”演示实验。实验时发现有三个不合理的地方：其一，纸风车有时被火烤焦而燃烧；其二， 因阻力较大而风车转动不起来；其三，冷暖气流发生对流产生的风力不够，推动不了风车。针对演示实验中不合理的地方，作了如下的改进：一是在酒精灯上方加一个直型圆管，形成烟囱效应，可加大圆管上方的空气风力，位置适当可防演示纸张的烤燃；二是改为用一张薄纸“漂浮”在空中体现空气上升带来的风力；三是在三脚架旁边贴上薄长型纸条，纸条被吸入，说明热空气上升后， 灯附近温度低的冷空气就从四面八方流过来，从而形成风，在直型圆管内形成向上的气流。此实验现象十分明显，易操作，可视程度高，不单能很好地解释“空气因受热体积膨胀，密度变小而上升”的原理、还可以解释“烟囱效应”带来的高层火灾的危害性，拓展学生视野。

又例如高中物理选修3~2中的“远距离输电”，原教材是没有现成的演示实验器材的。为了说明输电导线上的电能损失和输电导线上的电压降落，制作了模拟《远距离高压输电演示板》实验。模拟实验中，用两只10欧姆的定值电阻代替输电线的电阻。第一组：6伏低压交流电源通过两只10欧姆的电阻供给一小灯珠（额定电压6v），小灯珠几乎不亮（不能正常发光）；第二组：仍是6伏低压交流电源、用升压变压器（初级100匝，次级800匝）和降压变压器（初级800匝，次级100匝）供给一小灯珠（额定电压6v），灯珠正常发光。然后把这两个实验用同一电源供电，两个灯珠亮度差别非常大。看了这个演示实验，学生都很兴奋，老师就引导学生讨论，找出第一个实验中灯珠不能正常发光和第二个实验中灯珠正常发光的原因，使学生明白了采用高压输电能减少电能损失的道理和方法。

几个初中物理实验的改进

物理学是一门以实验为基础的自然学科。实验是物理学的重要组成部分，在教学中占有特殊的地位，是加强基础知识教学不可缺少的重要环节。

但在教学中，各学校实验课开出率较低，原因很多，最主要的是仪器教具不足，演示仪器较陈旧，演示实验可见度低，实验模式单一，实验成功率不高。

为了改变这种现状，使教学达到新课标的要求，本人在教学活动中对部分实验进行了改进、更新和替代，取得了很好的教学效果。现举其中几例说明。

一、巧用科技产品，改进实验器材

1.改进平行光源

实验室配备的平行光源存在不易搬动、角度难调、亮度不高等缺点。针对这一问题，我自制了平行光源仪，如图1所示。

把四个激光器并排固定在长约30 cm、宽10 cm的白色薄铁板

上，引出它们的外接电源线，并联连接到带有开关的电池盒上，电池盒和开关固定在白板背面，让灯头紧挨着固定在直径为1 cm的玻璃棒前。当闭合开关时，由于光的折射，光带的宽度增加，在铁板上留下清晰的“光路”。这样就得到了颜色鲜红、亮度大的平行光源。若将白板插入水中，能够非常清晰地显示出光从空气中射入水中的折射光路，从而解决光线难以观察的问题。这些激光器市场上有售，价格便宜，货源充足，光线集中，是理想的光源材料，

而且制作简单。

2.改进凸透镜成像规律实验的光源

在“探究凸透镜成像的规律”一课中，实验使用的光源是烛焰，存在亮度不高、大小无法测量的不足。针对这一问题，我自制了发光板。

将高亮度led灯排列成“f”形状焊接在自制电路板上，并将led灯并联连接到电路中（如图2）。使用该光源不但亮度高，成像清晰，而且光源的大小可以直接用刻度尺测量，方便比较物象大小，同时能让学生直观地看见凸透镜成倒立的像时，像的上下和左右都是倒立的。

当今，科技产品为普及和改进教学实验提供了广泛的物质基础，只要动脑动手，改进教具，提高实验教学质量，推动课改的发展就不是一件很难的事。

专心研究 巧妙改进

------浅谈对初中物理实验的改进建议

灵宝市大王镇第五初级中学 高波

物理教学界流传着这样一种说法：“没有实验的一堂课是不可想象的。”由此可见，实验在物理教学中的地位和作用是不容臵疑的。物理教材中已编入了大量的实验，其中有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限，效果还不够理想，需要物理教师用心的改进它。麦克斯韦也说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，即使老是出错，也常常比人们用细心调整的仪器易于学到更多的东西”。所以改进初中物理实验，使之易于操作，突显实验所蕴涵的“思维”教育教学功能，既可以直观的展现、示范抽象的思维方式，又可以训练学生，避免思维“惰性知识”的形成，让思维的理论和实践循环往复，螺旋上升。下面我就谈谈近些年我在这一方面的一些做法：

一、合理安排实验顺序，使学生由浅入深，逐步培养能力

例如教材安排“海波和蜂蜡熔化”和“水的沸腾” 探究性实验。但熔化的实验不但探究程序复杂而且操作技能要求高，实验耗时长，数据处理难度大，因此要想取得理想教学效果难度较大。但是《课程标准》要求“尝试将生活和自然界中的一些现象与物质的熔点或沸点联系起来”。也就是说，这是“知识目标”与“过程和方法目标”相统一的结果。这就要求两个实验必须得出正确的结论。

实际教学中，在学完第一节《物态变化温度》后，我先讲《汽化和液化》，然后再讲《熔化和凝固》。因为沸腾现象的探究程序比较简单、实验现象更为明显、耗时少、易成功，而操作技能、数据处理要求均与探究熔化现象相似。这样设计既可以为探究熔化规律打下良好基础，也为学生探究式学习降低了难度，减小了坡度。效果较为明显。

二．灵活设计实验，使学生学的轻松，并能较容易体验到实验的成功。

在熔化探究实验中，我改用冰代替海波来做熔化实验。只要准备一个保温桶、注意冰多一些、碎一些，学生还是能体验到晶体的熔化温度的。即使使用海波也要注意将海波充分碾碎，观察温度的时间间隔可以适当缩短，比如每半分钟记录一次温度变化,另外，加热过程中一定要注意缓慢加热。这样就比使用海波做实验，效果不明显，结论不可靠要好多了。

Ｖｏ１．Ｎ０２．　艘科棠翳雩　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＦＡＮＳ　教育教学２　对初中物理教学中几个演示实验的改进和补充　陶小红　（江苏省如皋市江安镇滨江初中　江苏　如皋２２６５３４）　摘　要：本文主要介绍了演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的，学生通过自己阅读材料，自己做实验。还可以讨论讲　述，改变学生学习中的被动地位，使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥，从而激发学生的求知欲，培养学生的探索能力。　关键词：初中物理演示实验改进　【中图分类号】Ｇ６３３．７　【文献标识码】Ｃ　【文章编号】１６７１—８４３７（２０１０）０２—０１０８—０１　物理教学界流传着这样一种说法：“没有演示实验的一堂课　是不可想象的。”由此可见，演示实验在物理教学中的地位和作　用是不容置疑的。物理教材中已编人了大量的演示实验。其中有　些实验因为自身设计或实际教学条件的局限，效果还不够理想；　从演示实验的意义和作用来看，教材上某些章节演示实验数量　还不够，教材里有的图片完全可以改成演示实验，必要时还需加　入一些演示实验。在初中物理教学中，为了切实贯彻“以实验为　基础”的教学原则，真正把物理实验作为物理教学的重要内容和　有力工具，充分发挥实验的教学功能，我们提倡在教师的指导　下，通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。通过学生自己　阅读材料，自己做实验，还可以讨论讲述，改变学生学习中的被　动地位，使课堂气氛不再沉闷。这样，不仅能够为学生提供学习　的感性材料，验证物理规律，而且能够提供科学的思维方法，加　深对基本知识的认识程度，培养学生用实验方法探索物理知识　的能力。使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥．激发学生　的求知欲，培养学生的探索能力。　～　以实验作为新课的设疑引入，起到激发学习兴趣的作用，而　且能够极大地调动学生的学习积极性　在学习“平面镜成像”一节时，我做了一个演示实验引入，在　玻璃板前面点燃一只蜡烛，后面放一个烧杯，当向烧杯中倒水，　会出现一个奇特的现象，蜡烛在水中燃烧，使学生产生浓厚的兴　趣。在“浮力的应用”一节的学习中，我在水槽中同时放入了一个　小钢球和一个大塑料片，让学生观察到小钢球沉底和大塑料片　浮在水面上，从而引发学生思考：物体在液体中的上浮和下沉仅　取决于它自身的受力情况。　二在新课教学的过程中。实验能起到启发、帮助学生理解物理　概念或得出物理规律。解决疑难问题的作用　例如，在进行“物体浮沉条件”的实验时，教材的安排是先把　鸡蛋放在浓盐水中，观察它的漂浮；然后在浓盐水中加清水，观　察鸡蛋的悬浮和下沉。在加入浓盐水，观察鸡蛋上浮的实际操作　中。加入清水的多少不容易掌握，会出现由于一下子倒入过多的　清水．鸡蛋就下沉到杯底，而看不到悬浮现象。再加浓盐水时，鸡　蛋又可能上浮不起来。为此，我作了如下的改动：让学生先把鸡　蛋分别浸没在清水和浓盐水中，观察鸡蛋的下沉和上浮，分析鸡　蛋的受力情况，得出下沉和上浮的条件。接着让学生缓缓地向浓　盐水中加入清水．观察悬浮现象。分析得出悬浮条件。然后讨论　为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水巾受到的浮力大小不同？为什　么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的体积不同而受到的浮力却相　同？这样处理，不但实验成功的把握大、效果好，而且学生容易理　解。　三把实验安排在下课前的几分钟。用于复习巩固和延伸知识　如：在“变阻器”一节的教学中，考虑到学生的接受能力限　制，没有强调滑动变阻器的使用注意事项，即使用前应将滑片置　于阻值最大位置，我在课的最后设计了一个实验环节，使学生观　察在变阻器阻值逐渐减小的过程中灯泡的亮度逐渐增大，直到　灯泡被烧坏，在不改变电路的情况下换用新灯泡，闭合开关的同　时灯泡随即烧坏，给学生以很深的印象，这样为后面的学习埋下　伏笔，也能给学生留下一定的思考空间。　四　学生根据学习中的实际问题，自行设计实验方案。从而解决　易混淆的难点问题　既能使学生对实验获得更加清晰的印象。学到物理知识．又　能培养学生的实验能力，提高学生的学习兴趣和主动性。　在“浮力”一课的教学中，为了揭示浮力产生的原因是水的　向上和向下的压强差对物体造成的压力差。我设计了如下浮力　消失和产生的对比实验，把一蜡块的底面紧压在平底玻璃器皿　的底面，使之紧密接触，然后缓慢地向容器中注水，使整个蜡块　都浸没在水中，蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开　一道小缝，让水浸入，蜡块则很快就浮起来。通过对比，学生对浮　力产生的根本原因的理解就具体而深刻了。学生对自然界的事　物怀有好奇心，对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该　爱护学生的这种精神，可以和学生一起设计实验，组织他们观察　现象，引导他们积极思考，并通过设计物理实验，进行思维能力　的培养。　五在实验教学中突出探索方法的培养　物理教学常用的有实验归纳法和实验验证法．在教学中应　有意识地安排这两种方法加强训练　例如，在“总电阻”一节的教学中，就可进行这两种方法的训　练。（１）应用实验归纳法探索电阻串联。首先，教师要求学生根据　欧姆定律设计一个电路，测定各个电阻的阻值，然后由学生进行　实验，并从实验中归纳出Ｒ　＝Ｒ　＋Ｒ　的结论。接着，教师根据串　联电路中电流电压的特点和欧姆定律，从理论上加以推导，也得　出同样的结果。这样，在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知　识的同时．学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证　的初步方法．即实验归纳法。（２）应用实验验证法探索电阻并联。　在并联电路的探索中，先由教师从理论上推导出１／Ｒ￣＝Ｉ／Ｒ１＋　１／Ｒ　的关系，接着由学生自己设计电路操作实验，然后验证这　一关系。最后．由教师进行总结，联系电阻与导体横截面积的关　系对电阻并联作出解释。这样，在获得关于电阻并联知识的同　时，学生学习了实验验证法。　总之．搞好物理实验的改进和补充，既加深了学生对课堂中　所学知识的理解，激发了他们在知识领域中的兴趣，又培养了他　们观察问题、科学分析问题的能力以及实际操作动手的能力，并　且增强了他们刻苦钻研的精神。我们要根据教学的实际需要灵　活掌握实验操作，以达到最佳的教学效果。　一