淺談中學物理實驗

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）10-0162-02

實驗是物理教學的基礎，也是發展新知識的搖籃。好的實驗可以讓學生在互動直觀的情境中激發學生的興趣，培養探索問題，發現問題的能力，啟迪學生思維的火花，踏實強化學生的基本物理知識和概念，逐步提高學生分析問題和解決問題的能力。物理教師有必要對物理實驗進行探討和研究，進一步提高教學效果。

1.通過趣味實驗激發學生的探究熱情。

眾所周知，學生喜歡充滿趣味性的課堂，教師應在理解中學生充滿好奇心和求知欲特點的基礎上，結合教學實際，提供適量的趣味實驗，激發學生的探究熱情，會獲得意想不到的教學效果。

如趣味實驗：“跳舞的水”，取一只空的可樂瓶，在瓶的下部用縫衣針鉆兩個直徑約為0.6mm至0.8mm的小孔，兩孔相距6mm且在同一水平面上。將可樂瓶盛滿清水后，會看到，從瓶下部的兩個孔射出兩股幾乎平行的水流；將用絲綢摩擦過的玻璃棒由上而下靠近這兩股水流，會看到水流隨著玻璃棒的舞動在“跳舞”。

又如趣味實驗：“吹不跑的乒乓球”，這一實驗具體的做法是用帶蓋的礦泉水瓶一個，一段長約10cm，內徑約6mm的橡膠管或塑料管，乒乓球一個，用剪刀把礦泉水瓶從瓶子的中下部減開，在瓶底上打3-5個直徑約6mm的小孔，把乒乓球放入瓶內，并將剪開的瓶體套接或者粘結在一起，使瓶高約15cm；根據橡膠管或塑料管的外徑，在瓶蓋上打一個適當的孔，把橡膠管插入孔內粘好。手拿橡膠管，讓礦泉水瓶自然下垂，讓瓶內的乒乓球落在瓶底，通過橡膠管向瓶內吹氣，會看到乒乓球在氣流作用下會逆著氣流向上運動，最后被“吸”在瓶頸處而不會被氣流吹跑。學生看了以后發出歡呼，好吸引眼球啊。同時注意的是在物理實驗表演、演示中，趣味性是手段而不是目的，使學生在輕松愉快的情境中吸取知識，培養對物理的興趣才是目的。不可盲目一味地追求趣味性，把實驗搞成一種毫無思想的鬧劇，應根據不同層次學生的知識水平有針對性地設計實驗、提出問題，引導學生積極思考，使他們得到訓練思維、增長知識的機會。所以觀察完實驗后應向同學解釋：當氣流向下流經乒乓球的上表面時，由于乒乓球表面的凸起，增大了氣體流動的路程，氣流壓強小于下表面所受壓強，產生方向向上的壓力差，乒乓球受到向上的“升力”，當這個力大于乒乓球的重力時，乒乓球就會逆著氣流向上運動，最后被“吸”在瓶口處。再如用一張紙按在下嘴唇邊吹氣。可看到紙向上漂動，對學生可深入追問為什么會出現這種現象？

2.通過動手制作培養學生的探索問題，發現問題的能力，啟迪學生思維的火花。

趣味實驗可以增強學生的興趣，提高學生的學習主動性和動手能力，還可以根據學生求知欲望強、活潑好動的特點，創造輕松、民主的氛圍，增強教師和學生的互動關系，積極鼓勵學生主動參與。

如：利用大氣壓強的研制噴泉，可以先在課堂上播放一段美麗奇幻的噴泉景觀，吸引學生注意后講解噴泉的原理，再告訴學生們可以自己制作一個人工噴泉，教師提供器材：燒瓶、膠塞、玻璃管、染成紅色的水、橡膠管、兩用氣筒。學生往往會非常興奮，激烈討論力求研制人工噴泉。最后，學生在教師引導下用抽氣筒將圓底燒瓶內的空氣抽掉，將橡膠管插入染成紅色的水中，觀察到水噴入燒瓶中，形成噴泉。學生在這興趣盎然當中進一步的提高了學習主動性和動手能力，并且討論制作過程可以非常好的培養學生探索問題，發現問題的能力，啟迪學生思維的火花。將水壓入燒瓶中形成噴泉，那么大氣壓強究竟有多大呢？下一步可以讓學生自選器材驗證大氣壓強的值。教師提供器材：注射器、彈簧測力計、刻度尺、底部很平的玻璃杯、塑料吸盤、塑料袋、細沙、電子秤。請學生討論粗略測量大氣壓強的方法。

方案一：將注射器口賭住，用力拉活塞，當活塞剛剛被拉動時，迅速讀出拉力，大氣壓力就等于拉力；橫截面積則是用注射器容積V除以注射器全部刻度線的長度L，利用公式：P=F/S=FL/V。方案二：將塑料吸盤，粘在平底玻璃杯的底部，盡量排出里面的空氣，掛上塑料袋，向塑料袋內逐漸添入細沙，直至細沙將塑料吸盤墜下，用電子秤稱出細沙的質量。再用組合法測出小塑料吸盤的直徑，算出半徑r，利用公式：P=F/S=mg/πr2。請每一組學生任選其一分組實驗，小組成員合理分工，收集并記錄數據，粗略側量大氣壓強的值，為了讓組內每個學生都能動手實驗。老師在分組實驗時應強調：每次實驗以一人為主，其他學生為輔，下次輪流，使學生的動手能力普遍得到培養，也能給學生留下深刻的印象，進一步提高教學效果。

3.通過實驗引發學生的認知沖突，強化物理概念。

在學生學習物理之前的一些想當然的前概念有時是錯誤的，通過說理分析，雖然也能使他們認識錯誤、明白道理，但由于這種前概念意識的根深蒂固，學生還是會犯類似的錯誤。要想較有力沖擊這種意識，需要一個比較強的刺激，選用直觀形象反差巨大的實驗是破除錯誤概念的有效之舉。如：有這樣一個問題：把一杯冷水浸在沸騰的開水中，讓杯子四周都與開水接觸，不斷地給開水鍋加熱，杯中的水能不能沸騰學生想當然地回答：“能。”教師就可以通過當場實驗來驗證，這樣可以給學生留下極為深刻的印象。又如：兩只完全一樣的生雞蛋，運動著的去撞靜止的，撞擊的部位也一樣，你猜猜看，哪一只先碎？裝鐵塊的燒杯漂浮在水槽的水面上，將鐵塊取出投入水中后，水面的高度將如何變化？這些問題都可以當場實驗。通過這些結果可能出乎學生意料的實驗，讓學生產生強烈的認知沖突，糾正錯誤的前概念，加深對物理概念的理解和應用效果是非常好的。

總之，為了使實驗取得預期的良好教學效果，就需要明確實驗目標作用，精心設計，反復思考，因為實驗原理、過程、結果和最后結論每一個環節都可能有失誤，每一步探求都可能存在主觀因素的影響，即使是一些簡單實驗仍需要經常地思考，經常變換審視角度，以使實驗能更客觀精確地反映現實的客觀規律，更好地服務于物理教學，使學生在好奇中感受物理知識的魅力，在輕松、有趣的實驗中獲得知識。