淺析優化中學物理實驗操作的方法

【摘 要】隨著義務教育階段教育教學改革的不斷深化，物理實驗在中學物理教學中的作用和地位愈加顯得突出。因此，教師加強對物理實驗的研究，學會設計實驗，掌握實驗輔導技能，對優化物理教學、促進物理教學改革具有及其深遠的意義。

【關鍵詞】實驗操作；科學探究；實驗方法

初中物理學習內容由兩部分組成：一是科學探究；二是科學內容。科學探究，實際上是在觀察、實驗的基礎上得出概念、定義、公式、定律、規律的過程，是科學內容的根基和依據。

物理科學探究的靈魂和生命是觀察和實驗，實驗時如果誤差較大，將失去實驗的價值，得出結論偏差很大，觀察效果不明顯。導致我們只能看到事物的表象，而抓不住本質，同樣也沒有完全較好達到探究目的。由此可見，科學探究時要注重優化實驗，減小實驗誤差，增強實驗效果。從而讓學生主動獲取知識，培養學生的科學探究能力。

在近幾年的教學實踐中，我尤其注重優化實驗，減小誤差。主要從如下三個角度著手。

一、選擇適當的實驗器材

在探究聲音的生產與傳播時，用乒乓球的擺動顯示音叉的振動。我們用乒乓球代替泡沫塑料球效果較好。原因塑料球小且輕，周圍氣流對它影響較大。塑料球彈性遠不如乒乓球，很難通過塑料球的振動發現音叉振動。另外操作此實驗時細線應該豎直向下，且乒乓球接觸音叉而它們之間無壓力，敲響右邊音叉，左邊音叉將乒乓球彈起。這樣觀察可見度大效果明顯。又例如：探究力與運動關系時，即滑塊斜面實驗，我們發現滑塊在水平長木板上很快停下，很難比較滑塊在三種木板上運動距離的長短，借鑒“伽利略理想實驗示意圖”和滾擺中“色塊”，我們用截面涂有色塊1號大電池代替滑塊，根據色塊的清晰程度判斷速度的大小變化，效果很好。另外建議我們在學習該節課前增加一個探究實驗：“摩擦力是怎樣影響物體運動的？”以分散該節難點。

二、改進實驗方法

探究大氣壓存在。原實驗這樣操作：在廣口瓶底輔細沙，點燃酒精放在沙上燃燒，數秒后，將剝了皮的熟雞蛋蓋在瓶口，雞蛋陷入瓶口。缺點是熟雞蛋可能受重力陷入瓶口，怎樣優化實驗，減少誤差呢？在圓底燒瓶中倒少許沸水，晃一晃，排出瓶內部分空氣，倒置瓶口對準剝了皮的熟鵪鶉蛋，可見鵪鶉蛋沿細長瓶中徐徐上升。改進后與原實驗比較優點非常明顯。鵪鶉蛋上升排除重力對實驗的干擾，燒瓶口細長，鵪鶉蛋上升時間長，學生觀察更清，鵪鶉蛋可多次重復使用，節約了材料。

例如：在探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關的實驗中。彈簧測力計拉著木塊在水平木板上作勻速直線運動，由二力平衡知識知道摩擦力等于測力計示數。實際操作中很難使木塊作勻速直線運動，測力計指針擺動不停，很難準備讀數，所以實驗誤差較大。如果我們根據運動與靜止的相對性，讓測力計和木塊保持不動，而拉動下面的長木板，這樣原實驗中的兩個缺點便克服了，也就減小了誤差，增強了實驗效果。

三、利用身邊的物品因地制宜設計實驗

利用身邊的物品設計實驗，不僅廢物重用，節約資源，而且拉近物理與生活的距離，使學生感覺物理有趣、有用的。教師、學生在這一版塊發展空間較大。

學習液體壓強知識，因液體壓強產生的原因是液體受重力，所以，同學們誤認為液體壓強與重力有關，為此設計了“帕斯卡裂桶實驗”，可形象演示出液體壓強與深度有關，與液體的質量、重力無關。制作方法：在塑料瓶側壁用剃須刀片平行于側壁劃幾條刀痕（要將側壁劃透），再用橡皮筋將這個塑料瓶攔腰箍緊。在塑料瓶蓋上穿入一長段細膠管，用膠粘牢，密封。取另一塑料瓶，與細膠管另一端相連，并在該瓶中注水，裝滿水為止，此時刀痕處不出水。將另塑料瓶舉高，即可見力痕處有水流出。舉得越高，水流越猛。使用時，應調整橡皮筋的松緊度，以使瓶斗未舉高以前小塑料瓶不漏水。這是受打點滴時、吊瓶越高、輸液越快的啟發，使迷糊的孩子豁然開朗，這樣保證了水的重量不變時，改變了水產生的壓強。

探究平面鏡成像特點是初中物理中重要實驗學生操作難度大，教師往往口授代過程，板書代替實驗結果，枯燥乏味。

受光具座器材啟發自制平面鏡成像儀。它主要構造由長木板、刻度尺、三角支架、玻璃板、蠟燭等組成。玻璃板緊貼三角支架，這樣它垂直長木板有了衡量的標準，從標尺上可直觀讀物距像距。另外如果在像的位放置盛水的燒杯，同學們會看到一個奇怪的現象——蠟燭正在水中燃燒。經改進后使用方便靈活，能夠在全班巡回演示，同時培養了學生利用建筑丟料制作實驗器材，也充分體現了從“生活走向物理，從物理踏向社會”的教學理念。

總之，教師、學生等都是教材的實踐者，是教材的編寫者，也是教材的評論者，完善者和實踐者。我們只有創造性的應用教材，不迷信教材，不盲信專家，多動手、多動腦、多交流合作，才能把物理教好、學好，才能在科學探究中更優化實驗，增強實驗效果。隨著新一輪課程改革的不斷深入，作為中學物理教師必須跟上當前教育發展的形勢，不斷地探索物理實驗設計思想，豐富自己的實驗教學經驗。

參考文獻：

[1] 陳兵.學物理教育中存在的問題及建議.《新課程學習》2011年06期

[2] 吳福生.中物理實驗教學中的問題和建議.《教育教學論壇》2011年19期

[3]《中學物理教育學[M]》上海：上海教育出版社