淺析優(yōu)化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作的方法

【摘 要】隨著義務(wù)教育階段教育教學(xué)改革的不斷深化，物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的作用和地位愈加顯得突出。因此，教師加強(qiáng)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)技能，對(duì)優(yōu)化物理教學(xué)、促進(jìn)物理教學(xué)改革具有及其深遠(yuǎn)的意義。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)操作；科學(xué)探究；實(shí)驗(yàn)方法

初中物理學(xué)習(xí)內(nèi)容由兩部分組成：一是科學(xué)探究；二是科學(xué)內(nèi)容?？茖W(xué)探究，實(shí)際上是在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出概念、定義、公式、定律、規(guī)律的過程，是科學(xué)內(nèi)容的根基和依據(jù)。

物理科學(xué)探究的靈魂和生命是觀察和實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)如果誤差較大，將失去實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，得出結(jié)論偏差很大，觀察效果不明顯。導(dǎo)致我們只能看到事物的表象，而抓不住本質(zhì)，同樣也沒有完全較好達(dá)到探究目的。由此可見，科學(xué)探究時(shí)要注重優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，減小實(shí)驗(yàn)誤差，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。從而讓學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

在近幾年的教學(xué)實(shí)踐中，我尤其注重優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，減小誤差。主要從如下三個(gè)角度著手。

一、選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材

在探究聲音的生產(chǎn)與傳播時(shí)，用乒乓球的擺動(dòng)顯示音叉的振動(dòng)。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(duì)它影響較大。塑料球彈性遠(yuǎn)不如乒乓球，很難通過塑料球的振動(dòng)發(fā)現(xiàn)音叉振動(dòng)。另外操作此實(shí)驗(yàn)時(shí)細(xì)線應(yīng)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(yùn)動(dòng)關(guān)系時(shí)，即滑塊斜面實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)滑塊在水平長(zhǎng)木板上很快停下，很難比較滑塊在三種木板上運(yùn)動(dòng)距離的長(zhǎng)短，借鑒“伽利略理想實(shí)驗(yàn)示意圖”和滾擺中“色塊”，我們用截面涂有色塊1號(hào)大電池代替滑塊，根據(jù)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?cè)趯W(xué)習(xí)該節(jié)課前增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：“摩擦力是怎樣影響物體運(yùn)動(dòng)的？”以分散該節(jié)難點(diǎn)。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法

探究大氣壓存在。原實(shí)驗(yàn)這樣操作：在廣口瓶底輔細(xì)沙，點(diǎn)燃酒精放在沙上燃燒，數(shù)秒后，將剝了皮的熟雞蛋蓋在瓶口，雞蛋陷入瓶口。缺點(diǎn)是熟雞蛋可能受重力陷入瓶口，怎樣優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，減少誤差呢？在圓底燒瓶中倒少許沸水，晃一晃，排出瓶?jī)?nèi)部分空氣，倒置瓶口對(duì)準(zhǔn)剝了皮的熟鵪鶉蛋，可見鵪鶉蛋沿細(xì)長(zhǎng)瓶中徐徐上升。改進(jìn)后與原實(shí)驗(yàn)比較優(yōu)點(diǎn)非常明顯。鵪鶉蛋上升排除重力對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，燒瓶口細(xì)長(zhǎng)，鵪鶉蛋上升時(shí)間長(zhǎng)，學(xué)生觀察更清，鵪鶉蛋可多次重復(fù)使用，節(jié)約了材料。

例如：在探究滑動(dòng)摩擦力大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中。彈簧測(cè)力計(jì)拉著木塊在水平木板上作勻速直線運(yùn)動(dòng)，由二力平衡知識(shí)知道摩擦力等于測(cè)力計(jì)示數(shù)。實(shí)際操作中很難使木塊作勻速直線運(yùn)動(dòng)，測(cè)力計(jì)指針擺動(dòng)不停，很難準(zhǔn)備讀數(shù)，所以實(shí)驗(yàn)誤差較大。如果我們根據(jù)運(yùn)動(dòng)與靜止的相對(duì)性，讓測(cè)力計(jì)和木塊保持不動(dòng)，而拉動(dòng)下面的長(zhǎng)木板，這樣原實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)缺點(diǎn)便克服了，也就減小了誤差，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)效果。

三、利用身邊的物品因地制宜設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

利用身邊的物品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不僅廢物重用，節(jié)約資源，而且拉近物理與生活的距離，使學(xué)生感覺物理有趣、有用的。教師、學(xué)生在這一版塊發(fā)展空間較大。

學(xué)習(xí)液體壓強(qiáng)知識(shí)，因液體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是液體受重力，所以，同學(xué)們誤認(rèn)為液體壓強(qiáng)與重力有關(guān)，為此設(shè)計(jì)了“帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)”，可形象演示出液體壓強(qiáng)與深度有關(guān)，與液體的質(zhì)量、重力無關(guān)。制作方法：在塑料瓶側(cè)壁用剃須刀片平行于側(cè)壁劃幾條刀痕（要將側(cè)壁劃透），再用橡皮筋將這個(gè)塑料瓶攔腰箍緊。在塑料瓶蓋上穿入一長(zhǎng)段細(xì)膠管，用膠粘牢，密封。取另一塑料瓶，與細(xì)膠管另一端相連，并在該瓶中注水，裝滿水為止，此時(shí)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(shí)，應(yīng)調(diào)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(diǎn)滴時(shí)、吊瓶越高、輸液越快的啟發(fā)，使迷糊的孩子豁然開朗，這樣保證了水的重量不變時(shí)，改變了水產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

探究平面鏡成像特點(diǎn)是初中物理中重要實(shí)驗(yàn)學(xué)生操作難度大，教師往往口授代過程，板書代替實(shí)驗(yàn)結(jié)果，枯燥乏味。

受光具座器材啟發(fā)自制平面鏡成像儀。它主要構(gòu)造由長(zhǎng)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(zhǎng)木板有了衡量的標(biāo)準(zhǔn)，從標(biāo)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(xué)們會(huì)看到一個(gè)奇怪的現(xiàn)象——蠟燭正在水中燃燒。經(jīng)改進(jìn)后使用方便靈活，能夠在全班巡回演示，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生利用建筑丟料制作實(shí)驗(yàn)器材，也充分體現(xiàn)了從“生活走向物理，從物理踏向社會(huì)”的教學(xué)理念。

總之，教師、學(xué)生等都是教材的實(shí)踐者，是教材的編寫者，也是教材的評(píng)論者，完善者和實(shí)踐者。我們只有創(chuàng)造性的應(yīng)用教材，不迷信教材，不盲信專家，多動(dòng)手、多動(dòng)腦、多交流合作，才能把物理教好、學(xué)好，才能在科學(xué)探究中更優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。隨著新一輪課程改革的不斷深入，作為中學(xué)物理教師必須跟上當(dāng)前教育發(fā)展的形勢(shì)，不斷地探索物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，豐富自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

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