王正海

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）04-0145-01

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種手腦并用的實(shí)踐活動(dòng)，作為一種基礎(chǔ)教育與生產(chǎn)勞動(dòng)的重要結(jié)合點(diǎn)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，實(shí)為一個(gè)良好的切入點(diǎn)。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)的思維、分析和解決問(wèn)題能力的主要課程之一。然而，課本中的物理實(shí)驗(yàn)并非個(gè)個(gè)十全十美，其中有的實(shí)驗(yàn)在原理、步驟、可見(jiàn)度等方面或多或少地存在一些缺陷，需要教者作些改進(jìn)；隨著社會(huì)的發(fā)展，一些新技術(shù)、新材料了出現(xiàn)，使有的實(shí)驗(yàn)跟不上時(shí)代的步伐，有必要用新的實(shí)驗(yàn)或新材料來(lái)代替，所以對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化是完全必要的。

一、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性

演示實(shí)驗(yàn)的主要作用是顯示物理現(xiàn)象，因此直觀(guān)性是它的基本要求。如果一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)所顯示的現(xiàn)象要經(jīng)過(guò)拐彎抹角的分析才能說(shuō)明問(wèn)題，那它在直觀(guān)性上便不符合要求，對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)就應(yīng)想法增強(qiáng)它的直觀(guān)性。

例如：用冷凝法演示沸點(diǎn)與壓強(qiáng)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)是按如下方法進(jìn)行的：（1）將裝入燒瓶中的半瓶熱水燒開(kāi)約2分鐘，讓飽和水汽把瓶?jī)?nèi)空氣盡量趕走，然后停止加熱，立即用塞子塞緊。（2）將燒瓶倒置，安放在鐵支架上，從上面向燒瓶底部澆冷水，瓶?jī)?nèi)的熱水又重新沸騰起來(lái)。該實(shí)驗(yàn)成功率高，但實(shí)驗(yàn)后必須引導(dǎo)學(xué)生利用液化知識(shí)對(duì)瓶?jī)?nèi)水蒸汽的變化進(jìn)行分析后，方能得出結(jié)論。所以實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性不強(qiáng)。如果按下面的方法實(shí)驗(yàn)，則能有效地增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性。在瓶里裝入低于100攝氏度的水，用注射器抽出瓶里的空氣，使氣壓降低，就會(huì)看到水沸騰起來(lái)。這表明，在壓強(qiáng)減小的時(shí)候，液體的沸點(diǎn)降低。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，降低實(shí)驗(yàn)難度

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有的原理簡(jiǎn)單，一看就懂，但要做好，難度卻很大。稍有不慎，很容易失敗。這樣的實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)無(wú)益，而且還會(huì)引起學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的懷疑。為此有必要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，降低實(shí)驗(yàn)難度。

例如“研究液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生用刻度尺測(cè)出試管露出液面的高度。因?yàn)榭潭瘸叩摹?”刻度要與水面相平，其保護(hù)部分必須浸入水中。讀數(shù)時(shí)，眼睛既要看刻度尺下邊防水尺撞動(dòng)試管，并且要使“0”刻度與水面相平，雙眼要看刻度尺上的數(shù)值，并要不斷地追隨漂動(dòng)的試管，操作難度很大。測(cè)得的數(shù)據(jù)出入較大，不易得出液體內(nèi)部壓強(qiáng)與深度成正比的結(jié)論。為此教學(xué)時(shí)教師可以在試管外壁貼上有刻度的紙條，讓學(xué)生直接讀出試管浸入水中的深度。這樣改進(jìn)后操作簡(jiǎn)單，讀數(shù)準(zhǔn)確，誤差小。

三、減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)既有定性實(shí)驗(yàn)，也有定量實(shí)驗(yàn)。對(duì)定量實(shí)驗(yàn)要盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，使測(cè)得的結(jié)果與實(shí)際值基本一樣。

初中物理測(cè)定鹽水密度的實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）用天平測(cè)玻璃杯的質(zhì)量；（2）往玻璃杯里倒入適量的鹽水，用天平測(cè)出玻璃杯和鹽水的質(zhì)量；（3）用量筒測(cè)出玻璃杯中鹽水的體積。該實(shí)驗(yàn)第三步將玻璃杯中的鹽水倒入量筒測(cè)定鹽水的體積時(shí)，會(huì)有一部分鹽水粘在玻璃杯上，因此用量筒測(cè)出的鹽水的體積略小于鹽水的實(shí)際體積，從而導(dǎo)致測(cè)得的鹽水密度比實(shí)際密度大。再是倒入的鹽水體積不可能恰好為整毫升數(shù)，讀數(shù)誤差較大。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，提高實(shí)驗(yàn)精度，將原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)：用天平測(cè)小量筒的質(zhì)量；往小量筒中注入整毫升數(shù)的鹽水，如果不夠整數(shù)則改用滴管滴加，確保鹽水為某一整數(shù)值。記下鹽水的體積；用天平稱(chēng)出鹽水和量筒的總質(zhì)量。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)，能較準(zhǔn)確地測(cè)出鹽水的體積，使實(shí)驗(yàn)誤差大大減小。

四、增大實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，有些物理現(xiàn)象不明顯，可見(jiàn)度小，學(xué)生觀(guān)察不清楚，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)借助機(jī)構(gòu)、光電的方法進(jìn)行放大，或采用染色、照明、襯托背景等措施突出觀(guān)察的對(duì)象，增大實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。

初中物理中電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的演示裝置，由于單根導(dǎo)線(xiàn)切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生的感生電流只有零點(diǎn)幾微安到幾微安，這樣微弱的瞬時(shí)的感生電流最多只能使普通示教電流表的指針產(chǎn)生很小的偏轉(zhuǎn)角度，甚至根本不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，演示效果極差。改進(jìn)的方法為：用細(xì)漆包銅絲繞出一個(gè)一百匝左右的矩形線(xiàn)圈，現(xiàn)用線(xiàn)圈的一邊代替原實(shí)驗(yàn)中的直導(dǎo)體，線(xiàn)圈中產(chǎn)生的感生電流達(dá)幾十微安，指針的偏轉(zhuǎn)角度增大，有利于學(xué)生觀(guān)察，有效地增大了實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。

五、提高實(shí)驗(yàn)的可信度

中學(xué)生由于辯證思維還不發(fā)達(dá)，思維的獨(dú)立性和批判性不成熟，考慮問(wèn)題存在片面性和表面性，容易被一些非本質(zhì)的表面現(xiàn)象所迷惑，常常把物質(zhì)外部的非本質(zhì)屬性當(dāng)做依據(jù)，而有的物理實(shí)驗(yàn)又恰恰是本質(zhì)現(xiàn)象與非本質(zhì)的現(xiàn)象同時(shí)存在，并且那些非本質(zhì)的物理現(xiàn)象更能引進(jìn)學(xué)生的注意，使學(xué)生抓不住本質(zhì)，發(fā)生錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)的可信度低，因此可以從提高實(shí)驗(yàn)的可信度入手對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

總之，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的重要一環(huán)，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)勢(shì)在必行。