劉美蘭

摘要物理實驗是中學物理教學的基礎(chǔ)。實驗創(chuàng)新滲透著實驗的每一個環(huán)節(jié)：從設(shè)計思想到演示手段和技巧，從設(shè)備組裝到自制教具和實驗步驟。要充分發(fā)揮實驗的教育功能，教師就必須進行實驗創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞實驗創(chuàng)新教學難點

實驗創(chuàng)新應(yīng)以提高教學效率為目標，以突出教學重點、突破教學難點為目的。下面是幾個利用創(chuàng)新實驗，突破教學難點的教學實例。

1創(chuàng)新物理實驗，形成物理概念

物理概念是基礎(chǔ)理論知識的重要組成部分，是構(gòu)成物理規(guī)律和公式的理論基礎(chǔ)。力臂的概念和作圖是《杠桿》教學中的是難點。學生常常將支點到力的作用點之間的距離當成力臂。常見教法：列舉生活中的典型事例，比如開門：支點和力的作用點不變，改變拉力方向，從拉力的變化進行分析說明。一位教師在教學中，利用自制的桿秤，將列舉事例變成了實驗教學。

師：請同學們用測力計代替秤砣，感受用桿秤稱量物體質(zhì)量的過程。

生：分組實驗，體驗杠桿在水平位置平衡的平衡。

師：（投影）在秤盤中放上木塊，分別在A、B兩點用測力計向下拉（圖1所示），測力計的示數(shù)相同嗎？它們之間有何關(guān)系？

學生分組實驗，測量A、B兩點的拉力并展示測量結(jié)果。

生1：測力計的示數(shù)不相同。我們測得A點拉力是1.5N，B點的拉力是2.2N，B點的拉力比A點大。

生2：我們測得A點拉力是1.8N，B點的拉力是2.5N，所以測力計的示數(shù)不相同。B點的拉力大，A點拉力小。

師：若把測力計的拉力看作動力，從剛才的實驗看，動力的大小與哪些因素有關(guān)？

生3：我認為與動力到支點的遠近有關(guān)。

生4：動力的大小與動力作用點到支點的距離有關(guān)。距離越大，動力越小。

師：很好。（投影）動力的大小與支點到動力作用點的距離有關(guān)。

師：（投影）保持測力計的位置不變（作用于B點），改變拉力的方向（如圖2所示），測力計的讀數(shù)變化了嗎？這說明什么？

學生進行分組實驗。

生：測力計的示數(shù)變小了。

師：支點到動力作用點的距離改變了嗎？這一現(xiàn)象說明什么問題？

生：距離沒有改變，這說明動力的大小還和力的方向有關(guān)。

（投影）杠桿平衡時，動力的大小與動力的方向有關(guān)。

師：動力的大小既與支點到動力作用點的距離有關(guān)，又與力的方向有關(guān)，為了把這兩個因素都體現(xiàn)出來，物理學家找到一個物理量，那就是從支點到力的方向上的一段距離，我們稱之為力臂。

板書：力臂：從支點到力的作用線的垂直距離。

師：你能作圖找出力臂嗎？

學生練習力臂作圖。

這一個簡單的創(chuàng)新實驗，不僅激發(fā)了學生的學習興趣，成功建立了力臂的概念，而且糾正了學生的常見錯誤。

2創(chuàng)新實驗，建立物理規(guī)律

物理規(guī)律是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐，是中學物理教學的中心任務(wù)。功的原理是《功》一節(jié)的教學難點之一。常用教法：列舉生活實例或演示實驗，經(jīng)過分析、講解得出結(jié)論。一位教師設(shè)計了如下學生實驗，輕松突破難點。

師：同學們已經(jīng)掌握了功的概念、公式和基本計算。下面進行個活動。

（投影）：練習測量并計算動力所做的功（圖3所示）

（1）用杠桿提升物體。（2）用動滑輪提升物體。

提示：觀察動力作用點移動的距離并做記錄，同時記錄拉力的大小。

說明：（鉤碼質(zhì)量：0.2kg，實驗中可將鉤碼提升0.1m，坐標紙上每格長度為0.05m）

學生分組實驗，進行測量并展示實驗結(jié)果。

生1：我們用杠桿提升物體，動力作用點移動的距離是0.2m，測力計的示數(shù)是1.1N，動力做的功是0.22J。

生2：我們也是用杠桿提升物體，物體掛在離支點三分之一處，鉤碼上升0.1m，動力作用點上升0.3m，拉力是0.8N，動力做的功是0.24J。

生3：我們用動滑輪提升物體，動力作用點移動的距離是0.2m，測力計的示數(shù)是1.1N，動力做的功是0.22J。

師：（投影）使用簡單機械做功多，還是直接用手提升物體做功多？

學生迅速進行計算和比較。

生4：直接用手提升物體做的功是0.2J，所以使用簡單機械做功多，直接用手提升物體做功少。

師：使用簡單機械做功比直接用手提升物體做功多，我們就說使用機械不能省功。

板書：任何機械都不省功。

通過這一分組實驗，學生不僅順利得出了功的原理，而且加強了功的計算練習。

3創(chuàng)新物理實驗，培養(yǎng)學生思維能力

磁場是《磁體與磁場》內(nèi)容的重點和難點。常見教法：反復演示形象的物理實驗。先實驗演示“用小磁針探究磁體周圍的磁場”，分析講解磁場的方向，再用鐵屑演示磁體周圍的磁場分布。下面是一位教師對實驗的創(chuàng)新處理：

師：物理學規(guī)定，磁場的方向就是小磁針靜止時北極所指的方向。下面我們進行一個小活動。

（投影）：用小磁針探究“條形磁體的磁場”

要求：（1）按圖示位置（圖4所示）疊放好透明膠片和條形磁體。（2）選擇6至8個你感興趣的點，觀察并描繪小磁針在磁場中各點的指向。

學生兩人一組，分組實驗。

教師投影展示搜集到的幾組膠片，讓學生進行評價。

師：仔細觀察，這幾個小組描的點位置一樣嗎？

生1：有的一樣，有的不一樣。

師：如果我們把膠片疊加起來會怎樣呢？

（投影）：5張膠片疊加，10張膠片疊加。

師：你有什么發(fā)現(xiàn)？

生2：疊加的膠片越多，描的點越多，就越能準確地表現(xiàn)出磁場。

師：很好。大家能不能找到比小磁針更好的方法來展示磁場呢？

生3：用鐵屑代替小磁針來做實驗。

師：為什么選鐵屑呢？

生3：鐵屑細小，受磁體的作用很容易被磁化。

師：請大家嘗試用鐵屑來探究磁體周圍的磁場。（投影）實驗注意事項。

學生進行分組實驗。

這一分組實驗的設(shè)計，不僅激發(fā)了學生動手實驗進行科學探究的欲望，更為學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)提供契機。

實驗創(chuàng)新對教師提出了更高層次的要求，教師只有對原有實驗的不足和教學中出現(xiàn)的新問題不斷深入思考，大膽改進，才能豐富我們的課堂，提高我們的教學效果。