吳炳華

（山東威海文登市實驗中學，山東 威海 264400）

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，物理實驗是物理教學的重要組成部分，它既是物理教學的基礎，也是物理教學的內(nèi)容、方法和手段.物理實驗追求的是現(xiàn)象清楚、直觀、準確、有利于揭示物理規(guī)律.在這個角度上講傳統(tǒng)的部分實驗已顯得力不從心，如何進行實驗創(chuàng)新是教師眼前的一個重要課題.

物理實驗教學的創(chuàng)新空間最大的就是實驗教具的創(chuàng)新，筆者認為實驗教具的創(chuàng)新可以從3個方面進行；一是原有實驗器材的重新整合，變難為易；二是開發(fā)自制的實驗教具，變無為有.三是利用多媒體輔助實驗，變不能為可能.

1 原有實驗器材的重新整合，變難為易

物理實驗室里配備的各種實驗器材，基本上能完成初中物理課本涉及的各種演示實驗及學生實驗.對每種實驗器材的選擇應用，教師一般是按照課本實驗對應選擇器材，這樣在實驗器材的利用上走入了一個定式，那就是課本做什么實驗我們就做什么實驗；課本怎樣選擇器材，我們就怎樣選擇器材.實驗器材的功能得不到充分利用，若教師發(fā)揮創(chuàng)造性思維巧妙地利用不同實驗中的器材，進行重新組合會在一些實驗中達到意想不到的好效果，例如在證明“大氣存在壓強”時，教師通常會演示模擬馬德堡半球?qū)嶒?，之后通過對“抽氣后的銅半球很難分開”這一現(xiàn)象進行分析，從中推理出大氣存在壓強，這樣的“抽象”和“推理”過程給學生在知識的理解上造成了一定的難度.為了使學生可以更直觀、更直接地理解大氣存在壓強，我們可以把用來演示“聲音不能在真空中傳播”實驗中的真空罩，結合空的礦泉水瓶（或吸水的膠頭滴管）來演示大氣壓的存在.

操作方法：（1）如圖1連接真空泵和真空罩.（2）通過擠壓排除礦泉水瓶內(nèi)的部分空氣后蓋緊瓶蓋（或?qū)⒛z頭滴管吸入一部分帶顏色的水）.（3）將壓扁的礦泉水瓶（或膠頭滴管連同燒杯）放到真空罩內(nèi)并密封好真空罩.（4）打開真空泵開始抽氣，同時會觀察到礦泉水瓶重新鼓起（或膠頭滴管內(nèi)水柱下降）.（5）向真空罩內(nèi)放入空氣同時會觀察到礦泉水瓶再次被壓扁（或膠頭滴管內(nèi)水柱再次上升）.本實驗是通過抽走礦泉水瓶（膠頭滴管）外的空氣來觀察現(xiàn)象，礦泉水瓶（膠頭滴管）外面沒有空氣，礦泉水瓶就會鼓起來（水柱就會落下），放入空氣時，空氣就會把礦泉水瓶壓扁（迫使膠頭滴管中水柱升高），這樣就能更直觀地說明有大氣就有壓強.這個實驗就是把原有的不同用途的實驗器材，重新進行組合從而突破實驗的難點，達到很好的實驗效果.

圖1

2 開發(fā)自制教具，變無為有

開發(fā)自制的教具來增強實驗效果也是物理實驗創(chuàng)新的一個重要方面.自制教具不但能補充實驗儀器的不足，減輕學校經(jīng)費開支，更重要的是能密切聯(lián)系生活實際，增強實驗操作效果.自制教具包括自己研制的教具和改進原有的教具.

（1）自己研制的教具.例如初三物理中對物體所受摩擦力方向的判斷是個難點，課本上是這樣規(guī)定的“摩擦力的方向總是與物體相對運動方向或者與物體相對運動趨勢相反”.如果沒有很直觀的實驗現(xiàn)象做認知背景，學生很難理解摩擦力的方向，自然就會對摩擦力方向出現(xiàn)判斷錯誤.為此我們引入與學生日常生活聯(lián)系密切的“牙刷”來幫助學生建立模型，進而突破“判斷摩擦力的方向”這一難點.具體方法如下.

圖2

首先用手指向一邊拉拽牙刷的刷毛（圖2），刷毛會在手指拉力作用下倒向受力的方向，此時引導學生得出“刷毛倒向的方向就是它受力的方向”這樣一個結論.然后在判斷水平向左運動的木塊（圖3）其摩擦力的方向時，我們可以用牙刷替代木塊來進行實驗（圖4），引導學生觀察，當刷頭向左運動時，會觀察到刷毛倒向右邊的現(xiàn)象.學生根據(jù)“刷毛倒向的方向就是受力的方向”這個結論，很容易就判斷出摩擦力的方向向右.利用這個模型還可以幫助學生理解斜面上靜止的物體受到摩擦力的方向.這樣就大大地減輕學生學習的難度，也體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的教學理念.

圖3

圖4

（2）改進原有的實驗教具：當實驗室里的部分教具的設計不能很好地適應實驗教學時，教師可以根據(jù)教學的需要進行適當?shù)母倪M，使之操作更簡便、更符合學生的認知規(guī)律.例如學生在通過實驗探究凸透鏡的成像規(guī)律時，學生需要先記錄蠟燭、透鏡及光屏在標尺上的位置，然后將兩個位置的數(shù)據(jù)進行相減才能計算出物距與像距的大小，這樣做不僅耽誤了時間而且增加了實驗的難度，不便于學生快速，準確地得出實驗規(guī)律.如果將光具座標尺上零點設置設在標尺的中間（凸透鏡所在的位置），這樣學生就可以根據(jù)蠟燭及光屏所在的位置直接快速地讀出物距和像距，為學生的實驗探究贏得更多寶貴的時間.當然還可以用一個發(fā)光的字母代替蠟燭，這樣既可以判斷成像的倒正還可以判斷成像是否左右顛倒.從而達到更好的實驗效果.

3 多媒體輔助實驗，變不能為可能

隨著社會的發(fā)展，多媒體設備已經(jīng)進入課堂，多媒體輔助實驗最大優(yōu)點是能突破實驗的時空局限性，變不能為可能.首先利用多媒體能夠放大實驗現(xiàn)象，清楚地展示實驗中的細微變化.例如學生在初次學習“滑動變阻器可以改變電路中的電流”時，需要學生觀察電流表指針的示數(shù)變化，由于演示實驗時，實驗器材與學生有一定距離且不同的學生觀察的角度存在差別，所以觀察的結果往往差別很大.這時用投影儀放大電流表的表頭，會更便于學生觀察，從而可以順利地完成實驗.另外多媒體還可以把抽象的實驗現(xiàn)象具體化，把不可能觀察到的實驗現(xiàn)象變?yōu)榭赡?初三學生在學習“聲現(xiàn)象”這一章的知識時，很多學生對聲波的形成和傳播過程難以理解.此時我們可以利用Flash工具做成一個演示課件，通過形象的模擬音叉的振動，放大空氣中分子的疏密變化展現(xiàn)給學生一個直觀的聲波形成過程，可以大大降低知識點的難度，促進學生對聲波形成和傳播過程的理解.充分利用多媒體，還可以將教室內(nèi)不便操作或不能操作的實驗通過攝像，然后播放視頻讓學生了解實驗現(xiàn)象.例如，在學生學習液體壓強時，教師為了讓學生更好地理解液體壓強與那些因素有關時，通常會想到著名的帕斯卡裂桶實驗，但由于場地的限制，這個實驗很難在教室內(nèi)完成，此時我們可以在有條件的場地用攝像設備錄下該實驗的過程和現(xiàn)象，然后在課堂上放錄像讓學生觀察，同樣可以讓學生觀察到震撼的實驗現(xiàn)象，促進學生對知識的思考和理解.

總之，隨著科技的發(fā)展和社會的進步，物理知識已滲透到了日常生活的各個角落，如果教師能夠處處留心，開動腦筋不斷地探索和創(chuàng)新，就可以做到瓶瓶罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗，從而把物理實驗做的直觀、明顯、有趣、極大程度地調(diào)動學生的學習積極性，降低學生認知的難度，從而讓學生真正的喜歡上物理.