淺談初中物理演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

王振榮

近年來(lái)由于種種原因，我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的演示，和操作少之甚少，從我們的教材中淡化了許多。今年對(duì)初二學(xué)生進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn)考試。感覺(jué)有點(diǎn)手忙腳亂、下面談?wù)勎业膸c(diǎn)看法：

有些實(shí)驗(yàn)看起來(lái)非常簡(jiǎn)單，然而在實(shí)踐中要真正把它做好卻不容易，有的演示實(shí)驗(yàn)效果差，有的實(shí)驗(yàn)受材料的限制，有的實(shí)驗(yàn)受天氣的影響……這些將嚴(yán)重地影響教學(xué)效果，為此我對(duì)其中的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，收到了較好的效果。

物理是一門(mén)實(shí)踐性和實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的自然學(xué)科，它是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)和掌握這門(mén)知識(shí)的過(guò)程中必然服從人類認(rèn)識(shí)的一般規(guī)律，由實(shí)踐……理論……實(shí)踐。因此物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，也是物理研究的一個(gè)重要方法和手段。在物理課堂教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律理解的重要一環(huán)，是學(xué)生認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的感性基礎(chǔ)，是物理教學(xué)中將理論與實(shí)際相結(jié)合的重要方法，是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生積極思維的重要手段，是認(rèn)識(shí)事物規(guī)律的起點(diǎn)，也是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分。現(xiàn)在使用的蘇教版初中物理教材實(shí)驗(yàn)較多，有些實(shí)驗(yàn)看起來(lái)非常簡(jiǎn)單，然而在實(shí)踐中要真正把它做好卻不容易，有的演示實(shí)驗(yàn)效果差，有的實(shí)驗(yàn)受材料的限制，有的實(shí)驗(yàn)受天氣的影響……這些將嚴(yán)重地影響教學(xué)效果，為此我對(duì)其中的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，收到了較好的效果。

一、“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.1物理實(shí)驗(yàn)室配備用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的燒杯容量為25mL，故實(shí)驗(yàn)時(shí)需要的水量就多，加之杯口較大，造成熱量散失多，實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)。如果換用熱水做，又會(huì)減少汽泡的數(shù)量，也不能較好地觀察到沸騰現(xiàn)象。我建議改用錐形燒瓶，由于錐形燒瓶杯口小不易散熱，這樣可以在較短的時(shí)間內(nèi)很好地完成該實(shí)驗(yàn)。也可以用大試管來(lái)代替，這樣也可以在不用考慮水的量和初溫的情況下很快達(dá)到沸騰的效果。但是這樣不利于測(cè)量水的溫度，只適合用于觀察水沸騰的情況。

1.2課本中的加熱器材用的是酒精燈。由于酒精燈的火焰小、加熱面積少，要把水加熱到沸騰需要很長(zhǎng)的時(shí)間，很難達(dá)到理想的狀態(tài)。我在教學(xué)過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，先用小刀將一空易拉罐切去上面的三分之二，然后再向易拉罐中倒入約10毫升的酒精，點(diǎn)燃罐內(nèi)酒精即可代替酒精燈作為加熱器材，取得了比較理想的效果。當(dāng)然有條件的話可以使用酒精噴燈或者大功率的電爐，這樣就能很好地展現(xiàn)水沸騰時(shí)的特征。

二、光沿直線傳播的改進(jìn)

方法一，用點(diǎn)燃的蚊香和一個(gè)去掉底的大可樂(lè)瓶（最好是藍(lán)色）制成煙霧室;再用學(xué)生激光筆發(fā)出激光照射，可看到一條筆直的光路。方法二，用一支激光筆和大果凍（里面不含果肉）由學(xué)生自己動(dòng)手操作也可以驗(yàn)證。方法是：學(xué)生直接用激光器從側(cè)面對(duì)準(zhǔn)果凍射去，則能非常清楚地看到在果凍內(nèi)有一條直線光路。

三、水中分幣折射現(xiàn)象的改進(jìn)

學(xué)生倒水時(shí)往往會(huì)把分幣沖浮而游動(dòng)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模词故锹顾Ｌ胤謳旁诒椎奈恢貌粍?dòng)，學(xué)生對(duì)倒水后能看見(jiàn)分幣，并隨水面的升高而上浮的現(xiàn)象，往往懷疑為分幣被水沖浮起來(lái)了，影響實(shí)驗(yàn)效果。我們將這個(gè)實(shí)驗(yàn)作了改動(dòng)，把課文中的“往空的茶杯里放一枚分幣”的做法改成“在空的杯底涂上一點(diǎn)紅漆”或者直接利用搪瓷牙杯底部的黑點(diǎn)代替分幣來(lái)做實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)更為簡(jiǎn)單易做，效果更好。

四、摩擦力實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

在講摩擦力的時(shí)候，學(xué)生對(duì)于摩擦力的方向不夠明確，教師也只能根據(jù)一些現(xiàn)象給學(xué)生講解，學(xué)生也只是死記硬背，沒(méi)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有實(shí)際看到。我在教學(xué)中根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，用鞋刷解決了這個(gè)問(wèn)題。在演示與地面間的摩擦力方向的時(shí)候我可以把物體放在鞋刷上，毛朝下，向前拉動(dòng)物體，可以看到物體向前移動(dòng)，鞋刷的毛朝后彎，說(shuō)明地面給物體的摩擦力是向后的。

在演示兩個(gè)物體之間的摩擦力方向的時(shí)候我用兩個(gè)鞋刷，分別固定在兩個(gè)物體上，使它們的有毛部分相對(duì)（就是在兩個(gè)物體中間）。拉上面的物體，可以看到：與上面物體固定的鞋刷的毛向后彎，說(shuō)明上面的物體受到的摩擦力方向向后，與下面的物體固定的鞋刷的毛朝前彎，這就說(shuō)明了下面的物體受到的摩擦力的方向是向前的。

五、體驗(yàn)大氣壓的存在的改進(jìn)

在講大氣壓這一節(jié)課的時(shí)候，教材上采用的是杯中的水為什么不外流、吸盤(pán)為什么會(huì)緊緊粘在墻壁上、模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。而在做杯中的水為什么不外流時(shí)，要求所用的玻璃杯不能太大，紙片的軟硬度要適中，玻璃杯中不能進(jìn)入空氣，翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)時(shí)動(dòng)作要迅速等，成功率較低，容易失敗;吸盤(pán)為什么會(huì)緊緊粘在墻壁上，相對(duì)比較容易;模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)時(shí)，由于密封性不高，內(nèi)腔空氣不易抽出，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯。

通過(guò)多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)我發(fā)現(xiàn)用以下幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)可以達(dá)到同樣的效果，并且容易操作，更貼近生活。方案一，取一細(xì)線，細(xì)線的一端打結(jié)，并固定一小硬紙片（以防線尾穿透報(bào)紙），手握細(xì)線的另一端從報(bào)紙中間穿過(guò)，然后通過(guò)細(xì)線輕輕地向上提報(bào)紙，可以看到很容易就把報(bào)紙?zhí)嵘蟻?lái)了。再把報(bào)紙平鋪并緊貼桌面，接著握住細(xì)線用力迅速向上提，細(xì)線被拉斷，報(bào)紙卻未被提起。方案二，伸出雙手，將雙掌合攏，用力向內(nèi)擠壓，盡量擠出掌間的空氣。兩手掌猛然分開(kāi)，我們會(huì)聽(tīng)到輕輕的“啪”的一聲，同時(shí)感受到手背受到一種力量阻礙兩手分開(kāi)，這個(gè)力就是大氣壓對(duì)手產(chǎn)生的壓力。方案三，將一個(gè)空的礦泉水瓶子（瓶壁薄一點(diǎn)的更好）用熱水涮一下，然后蓋好瓶蓋，會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢地變癟了。打開(kāi)瓶蓋后，瓶子又重新鼓了起來(lái)。方案四，將空的礦泉水瓶壁上扎一個(gè)小孔，裝滿水后將瓶蓋蓋緊，瓶中無(wú)水流出，如果將瓶蓋打開(kāi)，水便從小孔中噴射而出。方案五，選取大小接近的兩根試管，小的恰好能放入大試管（小試管中放入一點(diǎn)帶顏色的物體，以便觀察），將大試管裝滿水，然后把小試管的大約五分之一壓入大試管中，再把兩管同時(shí)倒過(guò)來(lái)并松開(kāi)小試管，會(huì)看到小試管不僅不下落，還會(huì)神秘地繼續(xù)往上升，直到大試管底部。

六、摩擦起電實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

根據(jù)教材安排的摩擦起電實(shí)驗(yàn)，用摩擦后的玻璃棒吸引輕小物體（細(xì)紙屑），由于天氣原因（潮濕）實(shí)驗(yàn)常常不成功。我的改進(jìn)意見(jiàn)是把紙燒成紙灰，然后用摩擦后的玻璃棒或橡膠棒去靠近紙灰，看它能否吸引紙灰，效果非常明顯。因?yàn)榧垙埲紵罂墒箤?shí)驗(yàn)演示處的空氣變得更加干燥，紙灰是比紙屑更輕的物體，更容易被摩擦后帶電的玻璃棒或橡膠棒吸引。當(dāng)然在實(shí)驗(yàn)之前用電吹風(fēng)機(jī)把實(shí)驗(yàn)器材吹干，效果將更好。

七、做功能否改變物體內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

在研究做功能否改變物體內(nèi)能中的空氣壓縮引火儀，要在玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮（配套物理實(shí)驗(yàn)中用浸過(guò)乙醚的棉花球）做實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)制約性較大。淤是干燥受潮濕或下雨天的制約;于是受材料的制約，乙醚現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)室不存在;盂是一小撮棉絮，由于儀器的保養(yǎng)，活塞的四周圍和玻璃筒內(nèi)壁都粘滯有油，一小撮棉絮很難到達(dá)玻璃筒底部，必須要用硬質(zhì)的材料才能送到筒底，且棉絮質(zhì)量較輕，容易丟失，為此我們用火柴頭代替棉絮，效果更好。這樣做的優(yōu)點(diǎn)：淤取材方便，火柴頭很容易找到。于用硬質(zhì)材料（火柴頭）代替軟質(zhì)材料（棉絮），減少不必要的步驟。盂火柴頭的燃點(diǎn)低于棉絮的燃點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)更容易成功。

綜上所述，由此可見(jiàn)，教師在平時(shí)只要仔細(xì)、認(rèn)真鉆研教材，依據(jù)新課改理念，演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)之處、改進(jìn)方法是很多很多的。這些改進(jìn)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)科的興趣、動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的興趣和能力是不言而喻的。