論新課程理念下物理實驗的改進

摘要：新課程理念下實驗教學重要性顯得尤為突出，用傳統(tǒng)的實驗方式調(diào)動學生的思維已跟不上新課改的步伐。本文主要談談作者在改進實驗方式方面進行的探索及所得到的方法。

關鍵詞：新課程；理念；實驗；改進

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A文章編號：1003-6148(2008)11(S)-0060-2

物理是一門以實驗為基礎的學科，新課程理念下實驗教學的重要性顯得尤為突出，用傳統(tǒng)的實驗啟發(fā)學生思維的方式已落后于新課改的步伐，改進實驗方法能提高學生實驗的參與度、提高思維的能力。本人在教學實踐中不斷摸索，從“一物多用改目的，殊路同歸變原理，操作穩(wěn)定需控制，同一實驗多樣做，條件改變顯驚奇，設計實驗真本領”六個角度改進實驗方式，取得了理想的效果，現(xiàn)把它整理成文，與大家共享。

1 一物多用改目的

我們可以利用同一器材，結(jié)合不同的物理原理，得出不同的實驗結(jié)果。如利用身邊隨手可得的雞蛋就可以做出許多精彩的實驗。

（1）旋轉(zhuǎn)雞蛋：給你生雞蛋、熟雞蛋各一只，轉(zhuǎn)動一下，容易轉(zhuǎn)起來的是哪一只，為什么？兩只雞蛋轉(zhuǎn)動時，用手指一點，熟雞蛋立即停，生雞蛋還能轉(zhuǎn)幾圈，為什么？

（2）超強雞蛋：你能捏破雞蛋嗎？太容易了。挑選班上力氣最大的同學，用手握緊雞蛋，捏不破，原因是什么？（受力均勻）聯(lián)想運輸雞蛋時的裝置有什么特點？

（3）瓶口吞蛋：在廣口瓶（瓶口比雞蛋稍小）的瓶底鋪層沙子，將浸過酒精的棉花點燃后迅速放入瓶中，2－5秒鐘內(nèi)將剝了皮的熟雞蛋堵住瓶口，一會兒，熟雞蛋會被玻璃瓶吞進去。

（4）水中游蛋：將生雞蛋1個小心地放入盛有清水的玻璃杯中，逐漸向杯中放入食鹽，并不斷攪拌，可以看到雞蛋懸浮于水中任意位置。繼續(xù)向杯中放入食鹽，直到雞蛋漂浮于水面。可以看到雞蛋在鹽水中下沉、懸浮、漂浮的三種狀態(tài)。

（5）摔不破的蛋：四個同學拉著2m×2m的布，一位同學站在高處用力把蛋往布上摔，蛋沒有破。（動量定理）（6）生雞蛋撞地球：將生雞蛋從教學樓五樓頂墜落到樓前水泥地面規(guī)定范圍內(nèi)，且生雞蛋不破損為標準；比賽可利用其它材料做附件，質(zhì)量輕者勝；在總質(zhì)量相等的條件下，以雞蛋質(zhì)量重、外包裝薄者為勝。

2 殊路同歸變原理

每一個實驗都有其依據(jù)的實驗原理，有許多實驗依據(jù)不同的實驗原理能達到同一實驗目的。常見的有依據(jù)不同的原理測出同一物理量、觀察到同一實驗現(xiàn)象或得到相同的實驗結(jié)果。

例如：請用多種方法測定重力加速度g。

方法1：利用自由落體法測“g”。x＝gt2/2；

方法2：利用單擺測“g” 。 g=4π2L/T2；

方法3：利用圓錐擺測“g”。mgtanθ=m(2π/T)2Lsinθ；

方法4：利用光滑斜面下滑測“g”。x＝gsinθ t2/2；

方法5：滴水法測“g”。 g = 2h(n-1)2/ t2；

方法6：平衡法測“g”。用天平和彈簧秤測出某物體的質(zhì)量m和重力G，則有g=G/m。

3 操作穩(wěn)定需控制

在實驗操作過程中，會有一些動態(tài)步驟難以達到我們預先設定的目的，造成較大的誤差，影響實驗結(jié)果的正確性。因此改變控制方法能有效改變粗放的操作。如：在研究滑動摩擦力實驗中，滑塊放在長木板上，彈簧秤拉著滑塊勻速運動，由于彈簧秤的特點很難做到勻速，如果改變控制對象，改用拉長木板就能達到良好效果。這樣很好地解決了操作中碰到的難題。又如測定反應時間隨堂實驗中，教師拿出的“魔尺”一下就能測出同學的反應時間，同學感到非常驚奇，老師事先計算下落高度與對應時間，有效地控制了實驗進程和學生的情感。

4 同一實驗多樣做

在實驗目的、實驗原理、實驗方法都相同的情況下，改變實驗的器材，達到靈活理解知識的目的。如在共振實驗中器材要求有兩項：策動力和振子。除課本實驗外還可設計為以下情形：（1）找一塊硬泡沫塑料作底座，用兩根窄的竹條豎直地插在泡沫底座上，再用兩只小夾子夾在竹條上方不同的位置處。實驗時用手拿住底座，水平地往復運動，逐漸提高振動頻率。你將會看到在某一特定的頻率時，其中的一只擺振幅最大，改變夾子的位置，共振頻率也就改變了。（2）在橡皮筋的一端系一小球，手提橡皮筋的一端，當手抖動頻率與固定頻率相差較大時，球振幅極其微小。當手抖動頻率與固有頻率相等時，振幅極大。

5 條件改變顯驚奇

演示實驗面對全班同學實驗現(xiàn)象往往不太理想，適當改變實驗條件使現(xiàn)象放大更加清晰直觀。（1）研究平拋規(guī)律實驗時常用小球做，留不下軌跡；水跡只能粗略描繪；若利用磁性寫字板，磁性筆頭拆下安裝在小球的孔內(nèi)，筆頭面對寫字板照樣滾下，留下細的清晰痕跡。（2）力氣大和力氣小的同學拔河，誰會獲勝？教師拿出一根木棍，一頭涂有潤滑油給力氣大的同學，結(jié)果與原先的猜測完全不同了。

6 設計實驗真本領

相同的實驗目的與原理，我們也可以有不同的設計，改進實驗設計，以取得更好的教學效果。如除伏安法測電阻外，若采用以下電路圖，在一定的實驗條件下，也能得到結(jié)果。

在圖1中V1、V2內(nèi)阻均已知，V2相當于電流表。在圖2中表V2內(nèi)阻已知，相當于電流表。

(a)Rx=U1U2R2-U1R1，(b)Rx=U1-U2U2R2

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在圖3中，表A1內(nèi)阻已知相當于電壓表，如圖4表A1、A2內(nèi)阻均已知，A1表相當于電壓表。

(c) Rx=I1R1I2-I1，(d)Rx=I1R1-I2R2I2

通過以上方法改進物理實驗教學，讓學生在實驗中收獲知識，培養(yǎng)能力發(fā)展思維，形成科學研究的方法，使新課改的目標在實驗設計中得到落實，學生的素質(zhì)得到提高。

參考文獻：

高中物理課外實驗(人民教育出版社，教育部教學儀器研究所主編)

(欄目編輯王柏廬)