提高初中物理實驗可見度探析

吳幸亮

【關鍵詞】實驗制作 教學改進

教具 可見度

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）07A-

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物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學，實驗教學能為學生正確認識事物及各種規律提供事實依據，又能培養學生觀察現象、分析問題、解決問題的能力。在偏遠的農村中學，實驗器材相對比較缺乏。雖然在“普實”期間也添補了一批實驗器材，但有一部分并不實用，如：器材體積較小，不易觀察；器材數量有限，不能分組實驗；器材不貼近生活，難于理解等。為了上好物理實驗課，使實驗過程清楚、現象明顯、數據準確、可見度高，筆者在多年的物理教學中，結合學生的認知心理，精心設計和制作了直觀、形象的實驗教具，對原有器材作了加工和改進，大大地提高了實驗現象的可見度和實驗的有效性。

一、制作物理教具，提高實驗可見度

在初中物理教學中，電學知識所占的比例在40%左右。“電”雖然貼近生活，但比較抽象，難于理解，如果在教學中沒有合適的教具，僅憑一支粉筆、一本課本是很難讓學生學好電學知識內容的，更談不上學以致用。例如在講授“家庭電路的組成”這一內容時，教師一般會先問：家用電器是怎樣接在電路中的呢？我們教室的電燈、開關、電風扇、插座等元件又是怎樣連接組裝起來的呢？雖然學生在日常生活中接觸到與電有關的物品，但要想正確地回答這幾個問題，卻存在一定難度。不過，這也恰好激發了學生強烈的好奇心。實驗室確實也有電燈、插座、開關等實物元件，但如何組裝才能使這些元件正常工作，這對于接觸電學知識不多的學生來說還是比較困難的。課本上雖然也有這樣的組裝電路圖，但畢竟不是實物，學生仍處于似懂非懂的狀態。筆者為了把實物組裝效果展示在學生面前，買來了一大塊木板（長1.2米，寬0.7米），把這些元件逐個安裝上去（如圖1），儀器裝配和布局一目了然。

這塊電路板不僅很好地展現了家庭電路的組成，還會在講解“家庭電路中電流過大的原因——電路發生短路、用電器總功率過大”時，再次體現它的使用價值。在演示“電路發生短路”實驗時，直接將右端延伸的火線、零線相碰；在演示“用電器總功率過大”實驗時就不斷地將電器插入插座，逐漸增大總功率。最終讓全班同學親眼目睹保險絲熔斷瞬間的耀眼火花，親耳聽到劇烈的爆炸聲等實驗現象。這也為教師解釋后面的“雷電現象”作了很好的鋪墊。

又如，初中物理教材中“滑動變阻器”的結構、原理及其作用是學生必須掌握的。由于緊密排繞在陶瓷上的電阻絲非常小，而且電阻絲有一層絕緣漆，需要括掉電阻絲與滑片接觸點的絕緣層。因此在講解滑動變阻器的結構、原理、作用時，很難讓學生看清和理解。為了讓學生看清實驗過程，深刻理解實驗的原理，筆者利用比較粗的帶絕緣皮的鋁線模似滑動變阻器的結構，做成了一個更直觀的實驗教具（如圖2）。這個直觀的實驗教具讓每個學生一看就懂，留下了深刻的印象。

二、改進物理實驗，提高實驗可見度

在邊遠山區的農村學校，盡管也有上級部門配送的一些實驗器材，但多數都是好看不好用，可見度低、可操作性不強的器材。因此，教師要對這些實驗器材進行加工、改進或者替換。如探究“凸透鏡成像的規律”的實驗，實驗室已具備了標準的光具座，一般情況下，在學生分組實驗前，教師需先演示、提醒學生該注意的環節，實驗結束后還得演示、總結規律。當我們在演示過程中不斷移動蠟燭、光屏時，學生可以粗略地看到光屏上的像的大小變化，物距、像距的變化，但要讓學生找出“像距、物距與焦距的關系，像的性質”等規律是不容易的，因為光具座上的標尺較小，后面的學生根本無法看清哪里是一倍焦距的點，哪里是二倍焦距的點。因此，筆者在教學這個內容時在光具座的標尺下方貼上一塊長紙板，標注好焦點（F）、二倍焦距的點（2F），透鏡的位置（O）（如圖3所示）等。通過這樣的改進，教學效果直觀，明顯能給學生留下深刻的印象，在短時間內就能找到，記住凸透鏡成像的規律，達到事半功倍的教學效果。

又如在研究“物體的動能大小與哪些因素有關”時，一般情況下，教學流程都是教師先演示，然后再讓學生分組實驗。教材是要求用鋼球從斜槽上自由滾下，根據木塊移動的距離來體現動能的大小。但是本校實驗室沒有斜槽，并且鋼球體積較小，導致座位較遠一些的學生根本無法觀察到。因此，筆者在做這個實驗時，就將小球換成小車，斜槽換成了斜面。在研究“動能大小與質量的關系”時，只需在小車上加上兩個大鉤碼來改變質量，這樣能使全班同學看得清楚，小車運行軌跡容易控制，效果明顯。在學生進行分組實驗時，筆者將從市場上買來了大線槽加工成斜面和平面，用體積相同的鋁圓柱體和銅圓柱體代替小球從斜槽頂端自由滾下，研究“動能大小與質量的關系”；用同一個鋁圓柱體從不同高度滾下來研究“動能與速度大小”的關系（如圖4）。這樣能縮短實驗時間，減小其他因素對實驗的影響。

實驗器材的制作、選取及加工會直接影響我們的實驗效果，關系到教學是否成功。為了做好實驗，提高實驗的可見度，需要教師深入挖掘生活資源，改進物理實驗，制作加工出課堂教學真正需要的實驗器材。此外，教師還應引導學生參與教具制作過程，培養學生的動手能力，讓學生體驗成功的喜悅，懂得珍惜勞動成果，增強學生的自信心和協作意識，進而激發了自主創新和勇于實踐的潛能。

（責編 林 劍）