袁玉梅

在長期的物理教育教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)物理實驗教學中對于現(xiàn)有資源的運用不夠，新課改以來實驗資源十分缺乏嚴重影響了物理實驗教學展開和教學目標的實現(xiàn)，不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，影響了學生動手操作能力的培養(yǎng)。新課程標準中提出了許多與以往不同的新理念，注重讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。而在實踐這些目標過程中，會遇到有一部分演示實驗無法展開，有一些實驗設備存在一些設計不合理的情況、趣味性差等問題，同時實驗教學視頻少的問題。如果能在已有的實驗條件基礎上做出一些教學資源開發(fā)，也可以實現(xiàn)教學目標。

物理實驗教學資源開發(fā)改進眾所周知，在物理學領域有分兩類研究方向——理論和實驗。而在物理教學的啟蒙階段，重點是學習前輩的研究方法和研究成果，采用的方法主要是通過實驗探究的手段，學習物理學的理論知識。同時，實驗是物理課的魅力所在，在物理教學中有著不可替代的重要地位。通過實驗，不僅僅是提高了學生學習物理的興趣，培養(yǎng)了他們的實踐能力、分析能力，更重要的是可以形成他們嚴謹?shù)?、實事求是的世界觀。因此，物理實驗就成為激發(fā)學生理論知識的學習興趣、提高教學效果的重要手段。下面，我把我最近開發(fā)的幾個例子列舉下來，供大家參考。

一、改變經典實驗的操作方法，提高實驗的精度

教材中有些傳統(tǒng)實驗的設計本身存在較大的系統(tǒng)誤差，只要我們稍加改進其操作方法，就能達到理想的效果。

在《驗證牛頓第二定律》這個實驗中，有條件的學?？梢圆捎脷鈮|導軌，以便減小實驗誤差。傳統(tǒng)的做法是采用斜面、小車、打點計時器等完成。但這樣的做法在教材中給出的實驗原理，必須滿足兩個條件：（1）平衡掉小車的摩擦力;（2）砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量。在此基礎上，利用小車的合力近似等于砝碼和砝碼盤的總重力來進行驗證。裝置如下圖1，由于這個實驗設計本身就采用了近似處理，所以存在較大的系統(tǒng)誤差。我們只需對它做少許操作上的改動就可以避免這種系統(tǒng)誤差。

方法如下：

其實驗裝置如上圖2所示，操作步驟如下：

A.按圖乙中所示安裝好實驗裝置;

B.調節(jié)長木板的傾角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下做勻速運動;

C.取下細繩和砝碼盤，記下砝碼盤及盤中砝碼的總質量m;

D.先接通電源，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求得小車的加速度 a;

E.重新掛上細繩和砝碼盤，改變砝碼盤中砝碼質量，重復B～D步驟，求得小車在不同合外力 F作用下的加速度。

按上述方案做實驗，就不需要砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車的質量這個條件，能更加精確地測量小車所受的合力F=mg，避免系統(tǒng)誤差。

二、一材多用——一臺微風電扇解決多個電學實驗

在高中物理《電磁感應》這一章的教學中，線圈是一個必不可少的高頻率使用器材。在我們的生活中，微風吊扇可以充當這一角色。下面介紹幾個應用于教學的例子。

1.演示“磁生電”以及“電動機和發(fā)電機的關系”

常見的微風電扇的電動機，其轉子在外層，由八對磁極組成：定子在內層，由線圈組成，通以交流電后，外層的轉子（磁極）轉動，將將電能轉換為機械能。發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理制成的，當線圈在磁場中做切割磁感線運動時，線圈中就會產生感應電動勢。若使微風電扇電動機的轉子（磁極）繞定子（線圈）旋轉，線圈就會因切割磁感線而產生感應電動勢，使電動機變成一“發(fā)電機”。

A.如圖所示，用手緩慢撥動微風電扇帶動轉子（磁極）轉動，將手指同時觸及插頭的A、B兩端，能感到明顯的“電震”。

B.在電扇插頭處并接一個多用電表，將電表撥到交流100伏檔，使轉子轉動，觀察電表指針變化。發(fā)現(xiàn)電表指針有偏轉，且該“發(fā)電機”產生電壓的最大值可達50v以上。

2.顯示交流電的產生及有關特性

A.按圖右圖所示連接電路，該電路用作電流方向顯示器，其中Dl和D2為2只分別發(fā)紅光和綠光的發(fā)光二極管（本實驗中因電源內阻較大，約為300歐，故線路中未接人限流電阻）。將a、b兩端依次接直流電源、超低頻交流電源和頻率較高的交流電源，觀察D1、D2的變化。發(fā)現(xiàn)a、b兩端接直流電源時，當a端接正極，只有D1導通，發(fā)紅光;當b端接正極，只有D2導通，發(fā)綠光。a、b兩端接超低頻交流電源時，D1和D2交替導通，交替發(fā)出紅光和綠光。a、b兩端接頻率較高的交流電源時，由于人眼視覺的暫留效應，看到2只發(fā)光二極管“同時”發(fā)光。

B.將圖右圖所示的電流方向顯示器并接在微風電扇的插頭上，轉動電扇的轉子，觀察D1、D2的發(fā)光情況。發(fā)現(xiàn)當轉子的轉速比較慢時，Dl和D2交替發(fā)光;當轉子轉速加大時，2只發(fā)光二極管交替發(fā)光頻率亦加快。

上述現(xiàn)象表明，轉動電扇產生的是交流電，且該交流電的頻率隨轉子轉速的增大而增大。

三、通過簡單的常用儀器，創(chuàng)設物理情景讓學生印象深刻

在物理知識的學習過程中，若能通過實驗教學，讓學生留下深刻的印象，那么對知識點的掌握是大有好處的。因此，為了能讓他們能留下深刻的印象，我們有必要在實驗器材的選擇上突出簡單二字，以期許達到四兩撥千斤的效果。

例如，在上自感這節(jié)課時，如何創(chuàng)設物理情景讓學生印象深刻？利用千人震這個實驗，可以達到這樣的效果。當學生在這樣震撼的場景中，就會在好奇心的驅動下，積極思考、主動探究。教師通過設疑、解惑，將課堂推向高潮，從而對自感現(xiàn)象產生深刻的認識。

四、自制使用頻率高的教學圖片，節(jié)約畫圖時間，提高課堂效率

作為一名物理老師，在教學生涯中一定會在黑板上畫無數(shù)幅圖，有些圖是不斷地重復畫;在每個學年度的教學中，我們往往都會承擔多個教學班的教學任務，準備的一節(jié)課的內容，有時會在三四個班級重復。如果遇到在黑板上畫圖，我們就得重復三四次，甚至更多次。這樣很浪費課堂上寶貴的教學時間，因此，我們可以自制一些重復度高的教學圖片，節(jié)約畫圖時間，提高課堂效率。

五、收集生活用具和兒童玩具，用生活用具和玩具替代常規(guī)的演示儀器

日常生活中的用具、兒童玩具往往包含著豐富的物理知識，能為我們的實驗教學提供新的思路。

例如：在進行靜摩擦力的方向教學中，學生通常很難理解“與相對運動的趨勢方向相反”這樣的語言描述。我們可以利用洗衣服的刷子直觀地演示。

1.將一把洗衣刷如圖放置在桌面上，用手斜向右下推，不要推動它，觀察刷子毛的彎曲方向，就可以解釋刷子毛與桌面間的靜摩擦力方向。

2.將兩把洗衣刷按如圖所示放置于水平桌面上，用手斜向右下推上面的刷子，不要推動它們，觀察兩只刷子毛的彎曲方向，就可以很好地解釋這兩只洗衣刷之間的靜摩擦力的方向。

五、沒辦法做的實驗，可以充分利用網絡資源，收集實驗教學視頻

如今，多媒體教學已經可以在大多數(shù)學校使用。對于實驗條件有限或者有一定危險的實驗，可以借助網絡資源，收集實驗教學視頻后進行播放。如：光的本性，分子間作用力，原子物理等方面。

總之，只要我們用心思考，就可以通過改變經典實驗的操作方法、改造已有的實驗器材、自制使用頻率高的教學圖片、用生活用具和玩具替代常規(guī)的演示儀器、利用網絡資源收集實驗教學視頻等多種手段解決實驗資源缺乏的問題。只要我們一心想著讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考，培養(yǎng)學生的能力，就會充分挖掘每一次實驗的功能及價值，使物理課教學達到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1]鄧克.驗證牛頓第二定律實驗的改進.物理教師，1992，（6）.

[2]臺州市實驗中學課題組.高中物理演示實驗改進的研究.教學與管理，2009，（3）.