提高物理實驗可見度的幾個策略

任小剛

“一切推理都必須從觀察和實驗中得來”，這是學習和研究物理的法寶。物理概念多數(shù)是比較抽象的、隱蔽的，按學生的理解能力掌握這些知識比較困難。只有用可見度高的物理實驗，化抽象為直觀，才能很好地克服學生思維上的障礙，引發(fā)學生思考，進而分析論證得出結(jié)論。那么如何提高物理實驗的可見度呢？

一、規(guī)范流程，合理擺放實驗儀器

一件工作，按照合理、科學的順序去完成，才可以事半功倍。物理實驗也是一樣的。在實驗教學中，按規(guī)范的流程有目地引導學生觀察實驗，積極思考過程和現(xiàn)象，極易探究出物理現(xiàn)象所隱含的規(guī)律。實驗流程、儀器擺放位置一旦發(fā)生問題，實驗效果將會急劇減弱直至失敗。有一次我在上電學實驗課時，隨意利用滑動變阻器、電源、開關、導線、電流表、電壓表連成了一個我認為簡單擺放就可以使用的電路。不料一位學生問我：“老師，元件擺放有沒有規(guī)則呢？您把元件隨意擺放，沒有斷開開關就連接電路是有問題的。”我不假思索略帶點慍怒地告訴學生：“沒有！”這位學生不但沒有改變自己的看法，反而說他想上臺擺擺看。他把滑動變阻器放在了靠右手的位置，便于操作控制，把電流表、電壓表放在了正前面，便于觀察和讀數(shù)。這樣改動的好處不言而喻，提高了實驗的可見度和正確率。

二、使用大體積的實驗儀器

依據(jù)人認識事物的心理特點，大的物體可見度高，易引起人的無意注意和有意注意，更能引發(fā)思考的動機。同時，人看得越清楚，觀察就越詳細、思考就越深越廣。實驗室的許多儀器體積較小，適合學生分組操作參與，分組實驗效果較好。但對于難以讓學生完成的實驗，需要教師做演示實驗時，如果還采用分組實驗的儀器設備，這將會使許多學生看都沒看清楚，怎么會明白抽象的概念和隱蔽的物理規(guī)律呢？如果改用大體積的實驗儀器，做好演示實驗，這一不足就最大限度地解決了。

三、改進實驗儀器

教材中的實驗儀器，有的設計不夠合理、科學。例如教材中所給的裝置要完成阿基米德原理的探究需要四步，且耗時多、難度大。實驗中有G桶+水、G桶、G排、G物、F拉、F浮，數(shù)據(jù)關系不直觀，對應關系較復雜，學生不易理解。測量物體部分浸入液體所受浮力時由于手的抖動V排不好控制，測量難度大且不準確。一次只能測量一組實驗數(shù)據(jù)，測三個數(shù)據(jù)，需要從頭做三遍。而用經(jīng)過改造后的裝置，讓左邊彈簧測力計示數(shù)的減少量為F浮=G物-F拉，右邊彈簧測力計示數(shù)的增加量為G排=G桶+水-G桶，這樣數(shù)據(jù)關系更加直觀，便于得出結(jié)論。再配上升降裝置，示數(shù)會更穩(wěn)定、測量控制更簡單。通過改進，既減少了步驟，數(shù)據(jù)、過程也直觀可見。通過比較發(fā)現(xiàn)改進后的裝置極大地提高了實驗的可見度和效率。

四、自制簡易實驗器材

很多實驗器材都是我們身邊的隨手可得的小物體，別看是小物體，卻幫我們完成了很多重要的探究實驗。在“探究通電導體在磁場中運動”的實驗中，實驗現(xiàn)象不明顯、難成功且看不清楚。分析其缺點：一是實驗中要求的電流要大，磁鐵的磁性要強；二是由于金屬棒所受摩擦力較大，實驗很難成功；三是觀察者距離太遠，可見度不夠。如果用煙盒里的鋁箔紙卷成小筒代替金屬棒，用兩根細銅絲將鋁箔紙筒兩端連接好，懸掛在磁場中，再用兩節(jié)電池做電源連成串聯(lián)電路，閉合開關，實驗現(xiàn)象十分明顯。

五、充分利用現(xiàn)代多媒體

科學實驗表明孩子的注意力集中不到10分鐘。即使老師利用幽默且抑揚頓挫的語言或眉飛色舞手舞足蹈的形體藝術，學生也昏昏欲睡。他們一旦觀看flash制作的課件，精神倍佳。那是課件用現(xiàn)代多媒體技術將抽象的物理現(xiàn)象變得直觀可視。隨著時代的變化新技術層出不窮，教師一根粉筆一張紙的時代已成為過去，而白板、實物展示臺、投影儀、網(wǎng)絡技術、云平臺以及各類教學軟件走進了我們的課堂。游戲化，課堂教學的最高境界。二維碼，虛擬空間與實體空間的連接。新工具將引領學習的變革，打破一切限制，實現(xiàn)從傳統(tǒng)的單一的教學到情景化、個性化的學習，寓教于樂。例如在用演示鐵粉來模擬磁體的磁感線時，在讀電流表、電壓表的示數(shù)時，學生往往由于看不清楚，致使實驗效果不佳?？衫脤嵨镎故九_將其投影到白板上，清晰可見不言而喻。

六、優(yōu)選實驗方法

方法是行動的指南，直觀是深化的基礎。好的方法就會產(chǎn)生好的結(jié)果。例如在驗證物體對外做功內(nèi)能減少時，課本實驗用打氣筒打氣將活塞沖出，瓶口有白霧產(chǎn)生。許多同學由于演示儀器小、距離遠看不清過程和現(xiàn)象。此實驗改進的方法有好多，如用力擰蓋了蓋的礦泉水瓶，瓶內(nèi)氣體推動瓶蓋飛出很遠。做功、瓶壁上產(chǎn)生小水珠都很明顯。每人一個礦泉水瓶動手實驗，學生熱情高，課堂氣氛活躍，學習效率提高很多。在教學中選用科學的合適的器材，增大實驗的可見度。設計實驗時突出實驗原理，使操作容易、結(jié)構(gòu)簡單、效果明顯。對效果不明顯的實驗器材，可通過更換器件、改變結(jié)構(gòu)等方法進行改善。對比較小的物件可通過投影進行放大，或拿到學生面前進行觀察。

（作者單位：甘肅省平?jīng)鍪腥A亭縣皇甫學校）