談物理實驗教學的改進

摘要沿用多年的中學物理教學實驗系統，在教學實驗過程中發揮了很大的作用，隨著時間的推移、科技的進步，教師在教學中逐漸發現部分實驗器材、實驗方法不能滿足新課程改革實驗要求，不能滿足中學物理實驗的要求，跟不上現代科技發展的進步，不能與時俱進。本文試就此問題重點提出某些實驗器材和實驗方法方面的改進。

中圖分類號:G420文獻標識碼:A

1 局限性

目前的中學物理實驗教學已形成完整的系統和規模，為我國的中學物理教學做出了很大的貢獻。隨著時代的發展，我們在教學過程中也逐步感覺到在有些方面已不能很好地滿足中學物理實驗的需求，如:現象的不明顯，成功系數低等問題。因此應該不斷地改進、充實和完善。

2 改進的必要性

物理學是一門以實驗為基礎的學科，觀察和實驗是學習和研究物理學最基本的方法;既然物理教學在實驗中要觀察實驗現象，那么學生所觀察的物理現象就要效果明顯、定性要清楚、定量相對要準確，實則不然。例如，在演示光電效應現象、電磁感應、磁場對電流的作用力等實驗時，很多次的實驗產生的現象就是不明顯，坐在教室后面的同學根本觀察不到現象，更不要說讓同學們一同探究了;在要求學生進行探究時所做的有些實驗，也受到實驗效果的嚴重制約而勉為其難，如研究機械波的產生原理、機械波傳播速度的決定因素等實驗就是沒法進行。總之需要改進的方面有很多。

3 現狀與無奈

3.1 辦學理念上

作為一線教師，親身體會到目前教育的一些無奈。具體表現在以下方面:(1)上級行政機關對待下屬學校不平等，在教育資源的投入上有些不均衡:越是辦學條件好、設施本來就齊全的名校(能很好地完成高考任務，能給上級掙面子)，越是得到上級的格外青睞，還要經常大量撥款;越是條件差、設施殘缺不齊的“雜牌軍”反倒很難得到上級的恩惠。以至于形成現在漲得漲死了，餓得餓死了，這也許就是目前所說的均衡教育資源的目的所在;(2)學校領導很無奈，為數不多的錢，學校領導只好把好鋼(錢)用在刀刃(教室、辦公室、校容校貌等)上，很多設施都舍得花錢，唯獨在實驗設施上能省則省，更不要說配全實驗設施了。

3.2 教學觀念上

物理教師要有敬業精神，樂于奉獻。要以有利于學生理解概念、掌握規律和驗證規律的角度出發，從心里重視實驗，除了具備常規的教學基本功外，也應該在實驗方面是個行家里手。上級不配發、學校不添置，教師就應發揮特長自己動手制作，因陋就簡或使用現代科技制作技術制作一些器材，只要花錢不多、現象明顯、好用就好。如筆者就在這方面不斷探索、實驗，制作了一些較為實用的器材以及在實驗方法的某些改進，在實驗方面得到學生的認可。有的教師課講的非常好，可惜就是實驗方面有所欠缺，在筆者當地的學生中流傳著一句順口溜:“物理教師XXX，黑板實驗講的美;故障分析一大堆，安裝電燈他不會”。由此可看出教師如果在實驗方面有一手，定會受到學生尊敬的。因此，作為一個物理教師，應該在物理實驗方面應該是很熟練的，如果能在課外制作方面有專長的話，那就更好了，憑你在實驗制作方面的敬業精神，展示出你的人格魅力。影響和激勵學生的學習興趣。對教學效果或多或少有一定的幫助，同時，教師在上課時，該做演示實驗的，不要嫌麻煩，不要以 “嘴”和“黑板”當器材，“做”演示實驗，應該設身處地為學生著想，真刀真槍的干。雖然教師要有良好的語言表達能力，但在實驗時，“說”得好不如“做”得好。

4 器材和實驗方法的改進

(1)變壓器(包括原理說明器、學生實驗用變壓器):直接用環形鐵芯，功率大致在20W至60W之間即可。優點是次級匝數隨便繞、次級電壓大小隨心所需，初級就直接繞好220V并將連線、插頭和絕緣搞好，絕緣的好壞是關系到教師和學生的生命安全的大事，次級全部任由實驗者繞制，提供變壓器的每伏匝數比，或者買現成的幾十瓦環形變壓器成品，實驗時另外加繞次級也可。

(2)打點計時器:用單色噴墨打印機噴頭改裝成噴線計時器，要求是:得特別設計專供此用途，只噴垂直于紙帶運動方向的單色細線且價廉的，要求每隔0.02S非常快速地一條細線，筆者覺得線比點清晰。很明顯，這樣的計時器沒有阻力，計時效果自然沒說的，就目前的狀況來說，它的性價比遠遠比不上目前的電火花記時器。

(3)運動小車的改進:現在的智能車在科普竟賽中非常普遍，但用在物理教學實驗上卻很少見，而物理教學中經常要學習、研究勻速直線運動、勻變速直線運動，到現在為止物理教學實驗中還很少有一個正而八經的勻速直線小車和勻變速直線運動小車，如何做一個讓學生完全信服的勻速直線運動和勻變速運動演示和學生實驗呢?現有的實驗充其量就是在短短的斜面上，看一下短暫的勻速直線運動和所謂的勻變速直線運動。用智能小車在長直板上做勻速或者勻變速直線運動是很容易的，保證讓學生玩得過癮，缺點是成本太高。

(4)電磁感應演示器:是物理教師都知道這個演示器效果差，現象不明顯，做演示實驗不能兼顧到大多數學生，只能是前排的學生看的比較清楚，究其原因是該演示器能產生的感應電流很小，只能使學生實驗的小個頭靈敏電流計顯示，而不能使演示用大個頭電流計明顯顯示。由于該演示器的某些局限，要么內阻大，要么不能產生較大的感應電動勢，因此不能產生能夠驅動大個頭演示電流計的電流，建議給該演示器加一個電流放大器，元件主要使用運放和VMOS管，經筆者實驗效果不錯。當然要注意把電路板做得能夠方便與演示電流計相連接的形式更便于實驗。或者做一個大個頭數碼管顯示的演示電流計，就能夠讓坐在后排的學生看清蹦字，把它連在原電磁感應演示器上也可。

(5)幾何光學部分實驗:器材可用激光棒、玻璃魚缸和經點燃后能釋放煙霧的滅蚊片。做光的直進、反射、折射等實驗時，可用激光棒發出的激光沿垂直或斜射方向照射裝水魚缸的玻璃表面或水面，同時在光前進的空間范圍內點燃熏蚊子的滅蚊片，就能觀察光路，這樣，光的直進、反射、折射光路就可“看見”，如果在晚上做實驗，教學效果會更好。

(6)自感實驗:配套的自感教學演示器用電感線圈不僅自感系數小而且內阻較大，做斷電自感現象明顯，但做通電自感效果就差了。為了解決這個問題，電感線圈可用市售的小電焊機代替，實驗時臨時搭接通電自感電路，做斷電自感時，實驗者的雙手緊捏著線圈兩端不放，而將一節一號電池瞬時接通又斷開，在斷開電池的瞬間產生的自感電流可使實驗者跳起來甚至倒地。雖然體積大、笨重且麻煩，但效果很不錯，為了達到很好的效果，筆者覺得值。

(7)靜電實驗:配發器材由于年代較久絕緣性差、器材落灰和實驗場所空氣潮濕等因素，這類實驗往往不能成功。可用新塑料新絲綢等材料臨時制作簡易器材進行實驗效果比配發的器材好多了。在此基礎上，用場效應晶體管、發光二極管等器件組裝的靜電顯示器效果也很好。此實驗應先用真驗電器做了演示以后再用后者為好。

參考文獻

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