《旋轉液體實驗》的改進及思考

一、物理實驗改進

物理是一門以實驗、觀察為基礎，重理論，重應用的自然學科。它獨有的教材特點正是培養學生創新能力的一塊好天地。作為物理教師可以多范圍、多渠道地去開發、啟迪學生，實驗教學更應成為培養學生創新能力的主戰場。教學中，應從每一堂物理課入手，大膽地改變教學觀念，更新課堂管理方法，多做創新性實驗，讓學生自主獲取知識。

高中物理選修3-1中《磁場對通電導線的作用力》一節中的做一做實驗，是將一個裝有導電液體的圓形玻璃皿放在磁場中，在玻璃皿的中心和內壁分別接有電源的正負極，這樣就會觀察到液體旋轉起來，以此來感知安培力并驗證左手定則。本人認為該實驗設計得很好，完全可以在課堂上進行分組實驗，可以讓學生自己動手去感知安培力的存在，是打造高效課堂的好實例。但是同時也暴露出一些弊端：

1.課堂上，如果現配導電液體，一是學生掌握不好液體濃度，二是時間不允許。如果教師事先配好導電液體，又沒有讓學生真正地得到鍛煉。

2.上課時，液體放在課桌上，存在一些隱患，一旦灑出，則會擾亂課堂。

經過多次教學實踐，筆者認為可對實驗進行一些改進：

圖1

［工具］電池，釹鐵硼強磁鐵，鐵釘，銅導線。

［操作］如圖1所示，在鐵釘的下方吸上磁鐵，上方吸在電池的負極上，

用一根細導線連接電池的正極和磁鐵的側壁，會發現磁鐵和鐵釘

一起飛速旋轉起來。

［注意事項］由于電池短路有損電池的使用壽命，這就要求：

1.使用較細的銅絲做導線，這樣電阻會大很多。

2.一定要瞬間接觸，這樣不會對電池造成很大傷害。

3.做完實驗后，磁鐵不要隨意亂放，由于磁性很強，所以對有

些電磁產品有影響。

［原理］磁場對電流有安培力的作用

［優點］1.實驗器材簡單，準備起來方便，并且價格便宜。

2.變液體旋轉為固體旋轉，簡單方便，易操作。

3.由于鐵釘的尖端與電池負極接觸，這樣大大減小了摩擦。現象明顯，更能激起學生對電磁部分的學習興趣。

該實驗改進后對比性很強，真正使學生感受到了安培力的存在，并且可以驗證左手定

則。作為一名物理教師，改進是永無止境的，只要我們本著科學的態度，針對教學中遇到的每一個問題，積極思考，勇于創新，一定能更上一層樓。

二、改進物理實驗后的反思

實驗可以在集中的時間內，讓學生去體驗、感受和分析一部分物理現象和規律。實驗是從感性到理性的認識過程，是從具體到抽象、從簡單到復雜的思維形成過程。實驗既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段。

1．用創新性實驗創設出較真實的、突出主體的物理環境，使學生有效地掌握物理知識。

創新性實驗是經過精心設計的，所觀察事件的發展都在設定的物理環境中，不易受外界干擾。學生在這種環境中，通過觀察、測量，獲得直觀的感性知識，通過簡捷的思維活動建立概念、總結規律，掌握物理知識，使學習的效率得到提高。

2．創新性實驗可培養學生多方面的能力。

通過對創新性實驗原理的理解，及親自動手操作，并對實驗現象或數據進行分析綜合，可以培養學生的多種能力。通過實驗器材的組裝和操作，能初步訓練學生使用簡單的工具和儀器的能力；通過實驗信息的獲取，能培養學生精細敏銳的感知與觀察能力；通過對創新性實驗原理的分析，能培養學生的想象能力、設計能力和推理能力；對實驗數據的分析、綜合，能培養學生概括、抽象的邏輯推理能力；實驗中的操作和討論交流可培養學生的組織和表達能力。

總之，中學物理教學的“創新性實驗”，可以發掘學生的“自我求知意識”，“自我動手能力”和“內在潛力”。在“創新性實驗”課堂上，教師的“主導”作用主要體現在：創設學生求知問難，探索未知以及大膽設想的組織引導上，教師可以根據學生的總結提問，將學生一步一步地引向“發問——設想——探索——創新”的情境中。這樣能使學生“想做”、“會做”物理實驗，提高教學效果，而且將素質教育真正地引入了課堂，無疑是培養學生創新能力的一條捷徑。

(責任編輯 易志毅）