開發實驗資源 促進物理教學

張鳳天

(高臺縣第三中學 甘肅 高臺 734300)

隨著新課改的不斷深入，教學資源有了更豐富的內涵，教學方式和教學素材也不斷發生著變化.在這樣的改革背景下，作為一名物理教師、一名物理實驗室管理員，我和我的同事們結合初中物理教學特點和我校的實際情況，對實驗教學不斷地進行各種思考和嘗試.下面，我就將我們在實驗資源開發方面所做的工作以及其中的體會寫下來與同仁交流.

1 根據教學需要改進實驗設備

1.1 改變現有儀器的用法

在探究“電流做功與什么因素有關”的實驗中，如果直接利用實驗室里的簡易電動機模型來拉動鉤碼進行實驗，則電動機要么時而發生短路而不能正常轉動，要么轉速太快而不利于觀察和比較，實驗不穩定且效果較差.由于發電機具有可逆性，我們可將手搖發電機模型當作電動機(圖1)使用.為了避免短路，可在發電機A的換向器的兩個銅半環之間粘上透明膠帶，同時在大輪B的a、b、c三處打孔，并安裝長螺桿.當給發電機A接上12V的直流電源時，A的轉子穩定、快速地轉動,而大輪B緩慢轉動，線繩繞在a、b、c三處的螺桿上，鉤碼被緩緩提起，現象穩定、直觀，便于探究.

圖1

教師演示用的大電流表是我們熟悉的儀器，初中階段很少使用它的電流計擋位，一般使用的是電流表和電壓表擋位.如果將其調到電流計擋位，就能檢測出兩手接入6V電源時通過人體的電流，這個實驗能夠說明人體是導體.學生在生活中沒有見過人體導電現象，每次看到這個實驗學生都會發出“哇！”的感嘆聲，給學生留下了深刻的印象.

可以說，有些實驗儀器變換另一種用法，甚至把廢棄的舊器材重新利用起來，會有意想不到的效果.

1.2 修理和改進現有儀器

在探究真空不能傳聲的實驗中，放好鬧鐘、蓋好真空罩后，即使用真空泵抽氣較長時間，實驗效果仍不理想.于是我們一一檢查底座、橡膠墊、玻璃罩及抽氣管等部分密封性是否良好.結果發現與橡膠墊接觸的塑料底座不平整.我們利用玻璃膠來填補缺陷處,晾置幾天后，我們又在玻璃罩與橡膠墊之間涂上凡士林，再次實驗，效果有所改善.還不滿意，再次分析聲音“泄露”的真實原因，發現底座傳聲才是“罪魁禍首”.我們又找來比較松軟的厚泡沫塊(海綿也行)，裁下大小合適的一塊放于鬧鐘下面，重新實驗，效果良好.我們進一步挖掘實驗效果，用手機代替鬧鐘，再用鐵絲做個支架將手機懸掛起來,并把支架插在泡沫塊上.抽成真空前，看到手機的燈光閃爍且能聽到音樂；抽成真空后，只看到手機的燈光閃爍而聽不到音樂.對比鮮明，很好地說明了問題，演示效果有了很大地提升.

在電動機的教學中，由于實驗室里的電動機模型使用的都是兩片式換向器，且兩個銅半環靠得較近，很容易發生短路.一旦短路學生電源便立即進入保護狀態而停止供電，只有關閉電源重新開啟才能通電，性能如此不穩定，嚴重影響了實驗效果.為了改善其性能，我們在兩個銅半環之間粘上透明膠帶或者涂上膠水，同時給轉軸部分加上潤滑油，以往需要6V電壓才能啟動的現在只需4V就可以了，穩定性、可靠性性大大提高.若給發電機模型的轉軸也加上潤滑油，并把有打滑現象的皮帶磨毛，則即使緩慢轉動，指示燈也較明亮，效果良好.

修理和改進儀器應該成為實驗室管理員的一項愛好和基本功，這樣，我們的實驗教學將會有聲有色.

2 根據教學需要進行教具制作

在學習內能時，教材中提供了一個實驗(圖2)，當接通高壓電源時，電極放電，盒內汽油燃燒膨脹，塞子被噴出.我校實驗室里沒有這個裝置，多年來一直未能做成此實驗.2009年結合自制教具評選活動，我們嘗試了該教具的制作：首先選擇了一個透明的膠卷盒，再拆開一個廢舊打火機，取出其中的打火裝置，并將引線接到膠卷盒內部，調整兩根線頭的距離到放電的最佳位置(圖3).然后，在膠卷盒內壁輕擦一些汽油，蓋上盒蓋后，按下打火機開關，電火花點燃盒內汽油蒸氣，燃氣做功，發出“砰”的一聲，蓋子飛起.當我們把此裝置用于教學時，學生很感興趣，“哇！”的感嘆之聲，暗示著他們探究奧秘的激情.

圖2

圖3

我們還根據教材中的插圖制作了光的反射定律探究器、奧斯特實驗演示器、家庭電路示教板等教具，大大豐富了教學儀器.

3 根據教學需要從現實生活中尋找實驗器材資源

在講授磁現象時，除了使用條形、蹄形、針形磁體外，還可利用環形磁鐵和玩具磁性球進行實驗.在淘汰的錄放機、音箱上都裝有電動喇叭，將這些喇叭拆開，便可取下環形磁鐵.這樣使學生認識到“任何磁體都有兩個磁極，與形狀無關”.在講磁懸浮列車的原理時，學生只要用一支筆和兩個環形磁鐵便可輕松探究磁懸浮原理.

探究電流做功時，需要電動機變速裝置，而實驗室中又沒有這樣的成套設備，即使利用前面所說的“發電機模型可當做電動機使用”，但數量很少，不能滿足需要.錄音機現在基本上成了淘汰品，它的轉動部分就是一個很好的變速裝置，只要從中拆下轉動部分，把主動軸加長加粗，就可以進行實驗.只要用心搜集家庭中、家電修理鋪、廢品收購站均可找到數量可觀的實驗器材，能很好地滿足實驗需要.我們周圍有許多廢品，當你打算扔掉它時，若和物理教學聯系一下，則覺得它又是有用的，變廢為寶將會有效地促進物理教學.

總之，從多方面開發實驗資源，會給我們的物理教學帶來無限生機和活力，學生喜歡學習物理，喜歡用物理思維分析生活中見到的現象，喜歡用學到的物理知識解決生活中的存在的問題，這正是物理教學的目的所在.