改進物理實驗 從生活開始

凌正兵

摘 要：物理學以觀察為起始，以實驗為基礎，對自然現象進行探究，最終得出結論，形成規律，并應用于實際生活。因此，實驗在物理教學中占有重要的地位，作為物理老師，除了在上課前需要準備實驗器材、進行試做以外，還需在教學后進行不斷反思和改進。隨著對蘇科版物理教材的不斷熟悉，發現教材中有一些實驗總是達不到預期的教學效果，教學目標的達成較為困難。經過一番思考和實踐，針對其中的兩例，提出了自己的優化方法。

關鍵詞：優化設計；生活應用；情景討論

實驗名稱：觀察水的沸騰

在蘇科版八年級上冊第二章第2節“汽化和液化”中，觀察水的沸騰是一個非常重要的學生分組實驗。教材中列出此實驗，旨在讓學生學會觀察現象，進行比較，得出水沸騰的特點，從而總結出液體沸騰特點。因此，實驗現象明顯與否便成為了教學重點。此外，為了方便進行教學，實驗時間應要求盡可能短些。為了能在短時間內觀察到水的沸騰，教材中采取的方法是向如圖所示裝置的燒杯中加適量的溫水，在燒杯口加個蓋子、酒精燈用外焰加熱等方法。

可是，由于取用的是適量溫水，在實際觀察過程中，水沸騰前氣泡上升過程中大小的變化基本看不到，學生只能觀察到水沸騰后氣泡變化情況；同時，由于實驗裝置的限制，水沸騰前后聲音的變化學生根本聽不出來。如此一來，課堂教學目的不能達成，失去了實驗教學意義，在解釋“響水不開，開水不響”時，更是無從下筆。

如何解決這一教學難點？觀察生活用品，我想到了用不銹鋼透明電水壺（如圖所示）：如果上課時用電水壺在教室里燒水，也許就能解決水沸騰前后聲音的變化；同時，由于是透明的，學生能很清楚地看出沸騰前后水中的氣泡變化情況。想到便做，我購來了這種電水壺后，首先在家里進行嘗試，發現水量滿足要求的情況下，實驗現象非常明顯。進一步，乘著學生外出上體育活動課期間，我把裝置搬進了教室，按照之前的方法，配上溫度計，再次進行實驗，效果和之前一樣。緊接著，我又找來了兩名學生，仍然乘著學生上體育活動課的機會，進行實驗，由他們進行觀察、比較、進行實驗，仍然達到了實驗效果。在當年的區級公開課“汽化和液化”中，當我把新裝置呈現在師生面前，大家首先感到很驚奇，隨后的課堂實驗環節，絕大多數學生能準確地描述水的沸騰現象及特點，圓滿完成了教學任務，得到了與會老師的一致好評。

實驗教學是個難點，但只要換個思維，也許就能很好地解決，使其成為一個亮點。

實驗名稱：機械效率之“再探動滑輪”

在蘇科版九年級上冊第十一章第5節“機械效率”中的“再探動滑輪”活動教學中，教材中說“將鉤碼提升至一定的高度”是我們的目的，我們將這一做功叫做有用功；使用動滑輪提升重物時，因為需要克服摩擦力和繩重做功以及克服動滑輪重做功，雖然這部分功我們不需要，但因為不得不做，故而我們將其叫做額外功；把手的拉力對動滑輪做的功叫總功。課本定義明明白白，學生聽了也頻頻點頭。但正應了“物理一聽就懂，一做就難”這句話，學生課外做習題時，還是分不清哪個是有用功，哪個是總功。

如何讓學生更好地理解有用功、額外功、總功？有一次，我遇到了一道題：小剛用水桶從井中提水的時候，有用功、額外功、總功分別是什么？如果桶掉到井里，在撈上的桶里帶了一些水，有用功、額外功、總功分別是什么？這道題的出現使我茅塞頓開：如果在課堂教學中我也嘗試“提水”“撈桶”，詢問學生：“你的目的是什么？你由做了什么其他事？你怎么做的？”等問題，也許之前的疑惑便可以迎刃而解，同時還能激發學生對學習物理的更大興趣。為此，我修改了原先的實驗教學方案，將整個活動過程改為如下：

名稱：你“提水”，我“撈桶”

目的：分析有用功、額外功、總功。

器材：一桶水、小塑料桶一個、彈簧測力計、動滑輪、細棉線。

提問：看過提“井桶”的畫面后，哪位同學愿意上來，用動滑輪從“井”中提一些水上來？（大塑料桶模擬井）

思考：學生充分討論后，兩名學生上講臺并組裝好動滑輪，用小桶從“井”中將水提上并放在課桌上。

提問：請問他們是用什么打水的？

學生：小桶。

提問：如果增加一個竹籃，大家思考：用桶和用竹籃哪一個能達到目的？

學生：用水桶。

提問：大家分析一下：用桶打水放到桌面上這個過程做功了嗎？對什么物體做了功？

學生：符合做功條件，動滑輪對水和桶都做了功。

提問：可是我們是“提水”，不是“提桶”啊？

學生：提水必須要提桶。

歸納：必須做的功叫有用功；不需要，但又不得不做，我們稱之為額外功。提水時，目的是提水而非提桶，所以對水做的功是有用功，對桶做的功是額外功；手上拉力做的功叫總功。

轉換：如果不小心把桶掉“井”里了，撈桶時提上來一些水，同學們能分析一下“撈桶”時，誰是有用功，誰是額外功，誰是總

功嗎？

學生思考，交流討論，回答。

在加入“提水”和“撈桶”兩個小活動環節后，學生課堂參與的積極主動性明顯提升，活動中，大家相互交流，相互討論，彼此思維沖突，又通過辨析加強了對知識點的理解，對理解機械效率起到了積極的推動作用。

以上兩則實驗的思考與優化，只是蘇科版物理實驗教學冰山一角。正如之前所述，轉換觀察角度和思維，我相信，只要能充分挖掘物理學科資源和生活細節，就能充分激發學生的求知欲，變被動學習為主動學習。

參考文獻：

[1]巨杰.初中物理實驗的生活化[J].中學生數理化（教與學），2017（3）.

[2]李亮亮.利用生活資源，開展物理實驗[J].數理化解題研究，2017（14）：52.

？誗編輯 李博寧endprint