關于初中物理實驗的思考與探究

趙啟良

（吉林省通化縣三棵榆樹鎮中學，吉林 通化 134119）

實驗能力是中考物理科要考核的五大能力之一，初中物理實驗能力是科學探究能力的重要方面，包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現象能力、實驗設計能力、科學探究能力和綜合應用能力等。

一、當前實驗教學的常見形式

物理實驗雖然以“活動”的形式呈現，但是在教學中主要表現在以下四個方面。

（一）演示實驗。此類實驗應當確保成功，簡易方便，視度要盡量大，現象要清楚。在實驗中要注意講解配合，引導學生觀察，啟發學生歸納推理。

（二）隨堂實驗。這種方式能使學生聽、視、動、思同時激發，但需要的器材比較多，可以因陋就簡，發動學生利用生活用品和自制教具。

（三）學生分組實驗。學生在實驗室中，用幾乎一節課的時間都是自己動手完成預定的實驗任務，而教師則在課堂上巡回指導。學生通過實驗學習基本儀器的使用，學習基本的測量、觀察技能，并嘗試處理實驗數據，進行誤差分析，獨立寫出實驗報告，使實驗能力得到提升。

（四）課外實踐活動。這是物理實驗的一種補充形式，對一些需要用時較長的觀察實驗，或不能在課堂完成的實驗是極有用的。

二、對物理實驗的思考及改進

在物理實驗教學，筆者遇到了一些實驗現象不明顯或實驗不好操作等問題，并對這些問題進行了思考及改進。

（一）物理八上P13“音調”實驗中，“紙片劃過木梳”、“橡皮筋振動”的實驗目的是讓學生感受音調高低并研究音調高低與振動之間的關系。

（二）物理八年級上教材P39 圖2-20 中“壓縮體積，乙醚液化”的實驗，在常溫下，靠拉開活塞很難做到液態乙醚全部消失，壓縮體積氣態乙醚液化后分布注射器筒壁，多數學生觀察困難，直觀效果不好。如用一只空的透明外殼打火機和充氣罐代替上述實驗，調整好打火和充氣罐的位置關系，對打火機充氣，則可以清清楚楚地觀察到打火機內氣體被壓縮時變成液體，還容易聯想到自家液化氣罐的灌入情景。

（三）物理八年級下教材P97 圖10-136，在講解物體沉浮條件時，采用向清水中加鹽的方法使已沉底的雞蛋上浮，如果用彩色氣球中注滿密度比水略重的鹽水通過調節燒杯中鹽水濃度演示此現象，因為氣球堅韌不易破、顏色鮮艷易觀察和時間長了密度不變，效果比用雞蛋要好。

（四）物理八年級下教材P85 圖10-17 馬德堡半球實驗作為閱讀材料出現，如果先讓學生看課本開頭一自然段關于歷史上馬德堡半球實驗后，再拿出“馬德堡半球”，讓學生模擬馬德堡半球實驗，這時它在學生面前的就不再僅僅是一個冷冰冰的球形鐵制品，而成為一個富有傳奇色彩的生動活潑的歷史見證。

（五）在《大氣壓》一節的教學中，首先演示母子管實驗，在大試管中注入水，將略小的試管放入大試管水中，然后提問：若手拿大試管倒置，小試管如何？絕大多數學生認為小試管會受重力而掉下。然后實驗，學生驚奇地發現小試管不但沒有掉下，反而在滴下水的同時，緩緩上升，感到疑惑不解。教師及時點撥：是什么使得試管緩緩上升的呢？是大氣壓。

（六）物理八年級下P94 圖10-31 實驗，用一只很薄的塑料袋裝滿水后扎緊得到一個水袋（塑料袋本身的體積和重力均可不計）。先用彈簧測力計測出水袋在空氣中的重力；接著將水袋浸沒在水中，此時測力計示數為零。由此得出“水袋所受浮力的大小等于水的重力，也就是等于水袋排開水的重力”這一結論。

（七）物理九年級上“內能轉化為機械能”實驗，從可視效果增強，大口玻璃瓶內裝有一些水，水的上方有水蒸氣，給瓶打氣，當瓶塞跳起時，觀察瓶內變化。按課本設計，當瓶塞跳起時，瓶內出現白霧，說明物體對外做功，內能減少，溫度降低。然而實驗現象并非如此，它的致命弱點是瓶塞跳起時，瓶內出現的白霧不明顯，有的學生根本看不見。原因是瓶內水的蒸發量不夠，瓶內空氣中水蒸氣較少所致，針對實驗弱點改進措施是：將瓶內少量的水換成少許的酒精或乙醚，由于酒精或乙醚容易蒸發當用力打氣或瓶塞跳起時，瓶內會冒出濃濃的白霧，可是效果極佳，而且只要按正常程序操作，實驗一定會成功。

三、創設新實驗，突破思維重難點

對于一些難度較大或者太抽象的題目，學生無從下手時，教師創設出針對該知識點的新實驗，有利于學生思維難點的突破。

（一）靜摩擦力方向的判別是學生學習的難點，教學中可以取兩只鞋刷，使刷毛相對地疊放在粗糙的臺面上，水平推上面的一只鞋刷，可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反，由此可推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣就為學生提供了一個表象思維的模型，化抽象為形象。

（二）為了形象、生動地做好熱效應實驗，在教學中只需用一段電阻絲繞成螺旋狀，把一根火柴置放于螺旋導線之中，然后接通電路即可，短時間內火柴就可以燃燒起來。此實驗具有兩大特點：一是簡單易做，效果顯著，在很短時間內無須電電流具有熱效應阻絲發紅便可看到火柴著火燃燒，不必用手靠近試觸；二是具體生動，直觀明了。

（三）演示浮力的產生時，將礦泉水瓶底剪去并瓶口向下，從上面放入兩個乒乓球。因為瓶身不大，兩個乒乓球會一個在下堵住瓶頸，另一個在上。左手持瓶身，右手從上向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶頸，水只能向下滲漏。隨著瓶內水的上升，上面的乒乓球浮在水面上也隨之上升。下面的乒乓球盡管在它的周圍和上面都是水，卻沒有上浮。如果用右手堵住瓶口，則滲漏的水很快充滿瓶口和瓶頸之間，下面的乒乓球的底部也會浸沒在水中，它會立即“卟”地上升到水面。

（四）分別在兩塊木塊的兩側裝上彈簧測力計，放置到粗糙的水平桌面上對拉，以此演示拔河勝負的決定因素。學生讀取示數，不難發現，中間一對彈簧測力計示數相等。可見拔河勝負的決定因素不是彼此給予對方的作用力，學生很快改變思考角度，對每塊木塊進行受力分析，對兩塊木塊的整體做受力分析，從而明確木塊整體移動的物理本質。

（五）將封閉的薄壁燒瓶放入水中，就制成“空氣凸透鏡”，經過它的平行光線將會發生與會聚相反的現象發散。透過現象，采取綜合思維揭示問題的本質，光在不同媒質之間傳播的折射規律“一目了然”。