優(yōu)化實驗教學(xué)方法 提升教師專業(yè)素養(yǎng)

在教學(xué)中，物理教師為得出某個規(guī)律或知識要點，會進行多次的演示實驗或指導(dǎo)學(xué)生進行分組實驗，但這些實驗常以失敗告終，實驗效果很差。那么，作為物理教師，如何才能科學(xué)合理地進行實驗，從而確保實驗成功呢？

一、精心準(zhǔn)備實驗器材，確保實驗成功

【案例1】

在一次公開課上，授課教師做摩擦起電實驗時，無論怎樣摩擦玻璃棒或橡膠棒，都無法吸引輕小的紙屑，實驗以失敗而告終，教師向?qū)W生解釋實驗失敗的原因為空氣太潮濕。

案例分析：課后向筆者實驗室管理員了解知道，這些物品已使用多年且從未清洗過。對此，筆者認(rèn)為，一方面是絲綢、毛皮等物品太陳舊影響摩擦起電效果，另一方面是由于絲綢、毛皮等器材長期使用未清洗而附有油脂、污垢等而影響實驗效果。

于是筆者做了三個方面的研究，一是在同樣的天氣條件下，用新的絲綢、毛皮等做實驗，發(fā)現(xiàn)摩擦起電效果非常好，實驗現(xiàn)象明顯；二是將原來的絲綢、毛皮、玻璃棒、橡膠棒等器材先用電吹風(fēng)烘烤一段時間后立即做實驗，發(fā)現(xiàn)效果不錯，但過一段時間后再做實驗，發(fā)現(xiàn)效果又變差了（這就和許多教師在辦公室烘烤后做得很好，到了教室就做不起來是同樣的道理）；三是用洗潔精進行了清洗，然后曬干，再去做摩擦起電實驗，發(fā)現(xiàn)實驗效果比清洗之前好了很多，即使在陰雨天氣也能做好實驗。

通過以上的研究表明，摩擦起電實驗的失敗不能完全歸結(jié)于空氣的潮濕。我們教者要認(rèn)真鉆研，分析影響實驗成敗的因素，精心準(zhǔn)備實驗器材，應(yīng)對可能出現(xiàn)的意外因素。因為任何一個疏忽，都可能導(dǎo)致實驗失敗。

二、認(rèn)真鉆研操作技巧，激發(fā)學(xué)生好奇心

圖1

【案例2】

在某次公開教學(xué)活動中，開課者選擇的課題是《摩擦力》。課題的引入是筷子提米實驗。如圖1所示，開課者將一支筷子插入盛米的杯子中壓緊后，倒入適量的水，過一會兒提起杯子。盡管開課者非常成功地做好了實驗，但并未起驚奇之效。

案例分析：筆者認(rèn)為敗筆之處就是在米中加水。當(dāng)教師向杯中加水時，不少學(xué)生憑生活經(jīng)驗已經(jīng)猜到：米中加水時，米會吸水膨脹，從而使米、筷子、杯子相互壓緊，就能輕易地實現(xiàn)筷子提米。哪里還有驚奇呢？

筆者認(rèn)為，在不加水的情況之下，先將杯中裝滿大米并適當(dāng)振動，然后左手壓在大米上，右手握住筷子，使筷子從左手的指縫中，迅速地豎直向下插入米中，當(dāng)筷子迅速插入米中時，由于左手緊壓在其上，筷子擠壓杯中大米時，使得大米只能在杯中橫向擠壓并壓緊，增大了相互之間的壓力，在提筷之時有了足夠大的摩擦力，實現(xiàn)了筷子提米。

這個案例告訴我們，教師在實驗前應(yīng)認(rèn)真鉆研實驗操作方法，提高實驗操作的技巧性，讓實驗操作更具有科學(xué)性。只有科學(xué)的操作方法，高超的操作技巧，才能充分體現(xiàn)實驗的功效，將實驗的功能放大。

三、創(chuàng)新實驗思路，優(yōu)化實驗方案

【案例3】

一位教師在《電熱器 電流的熱效應(yīng)》教學(xué)中，就“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的影響因素”的實驗做了較大的改進，將反映產(chǎn)生熱量多少的煤油瓶裝置換成如圖2所示的裝置。火柴棒先被點燃的，則表示該電阻產(chǎn)生的熱量多。那么，這樣的實驗改進科學(xué)嗎？

圖2

案例分析：該實驗的改進并不科學(xué)。如利用圖2裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電阻的關(guān)系時，甲、乙兩電阻絲中的火柴頭接觸的只是電路中的一兩匝電阻絲，吸收的熱量也只是那一兩匝

圖3

電阻絲產(chǎn)生的熱量，并不是整個電阻產(chǎn)生的熱量。故從理論上分析，這兩根火柴頭應(yīng)該同時點燃。可見，這位教師的實驗改進是不科學(xué)的。筆者就這個實驗也做了改進嘗試，如圖3所示，在錐形瓶中放一個電阻絲，瓶中裝少量的水，用一個裝有長玻璃管的橡皮塞塞住，玻璃管的下端要插入水中。這樣電阻通電后產(chǎn)生的熱量被瓶中的空氣吸收，氣體溫度升高而膨脹，使得細(xì)玻璃管中水柱迅速上升，水柱上升的高矮反映電阻產(chǎn)生的熱量的多少，實驗現(xiàn)象更直觀。

總之，如何上好實驗課，讓實驗效果最大化，是值得我們每一個物理教師探討的課題。我們在平時的教學(xué)過程中，要勤于思考，勇于實踐，對每一個實驗的設(shè)計方案、器材的選擇、操作方法及要領(lǐng)等都要做詳實的分析，不斷豐富自己的專業(yè)知識，提升自己的專業(yè)素養(yǎng)，為教育教學(xué)工作打下堅實的基礎(chǔ)。

(責(zé)任編輯 黃春香）