開(kāi)發(fā)“低成本”資源 設(shè)計(jì)“高見(jiàn)度”實(shí)驗(yàn)

吉臨榮

“開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)是我國(guó)教育條件的客觀需要”[1]，低成本物理實(shí)驗(yàn)成本低，但智慧不低，技術(shù)不低，價(jià)值不低，它代表了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種發(fā)展趨勢(shì)和方向，因此大力開(kāi)發(fā)農(nóng)村初中低成本物理實(shí)驗(yàn)資源具有廣闊的前景。利用低成本實(shí)驗(yàn)資源設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不僅要追求實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的簡(jiǎn)明、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的簡(jiǎn)短，更要追求實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的提高。也就是在實(shí)驗(yàn)時(shí)能讓全班同學(xué)都看清楚實(shí)驗(yàn)裝置、操作過(guò)程、產(chǎn)生現(xiàn)象、讀出數(shù)據(jù)等。演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的大小是標(biāo)志演示實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵之一[2]，下面筆者結(jié)合自身的研究實(shí)踐談?wù)勅绾翁岣叩统杀緦?shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。

一、尺度

1.增大儀器尺寸

心理學(xué)研究表明，體積越大的物體對(duì)人腦的刺激越強(qiáng)烈，在人腦中產(chǎn)生的印象越深刻，也越容易激發(fā)人的好奇。為了使學(xué)生在教室不同的方位都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)或使用的儀器必須達(dá)到一定的尺寸。如講解溫度計(jì)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等器材的結(jié)構(gòu)和讀數(shù)，以及演示其用法時(shí)，盡量使用較大尺寸的演示用實(shí)物；在探究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)時(shí)，可用實(shí)心球和小排球代替質(zhì)量不同的小鋼球，被推物體可用大的空紙盒來(lái)代替；在做動(dòng)能跟重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用籃球來(lái)代替小金屬球，用繩把球吊在天花板上讓學(xué)生來(lái)做。在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能選用可見(jiàn)度大的器材，這不僅能增強(qiáng)演示效果，而且能激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，給學(xué)生留下深刻的印象。

2.放大微小現(xiàn)象

有些儀器不宜做得太大，做大了會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。如在做磁化和去磁實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)鐵屑若用大頭針代替則效果不明顯；帶電體吸引輕小紙屑實(shí)驗(yàn)中，紙屑做大了吸不上來(lái)；分子間有引力的實(shí)驗(yàn)中，鐵絲圈做大了不會(huì)產(chǎn)生肥皂液薄膜。這時(shí)可配合使用投影儀，通過(guò)調(diào)節(jié)投影儀鏡頭的方向把細(xì)小的儀器放大投影到豎立的屏幕上，這樣可增加實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。有些物理現(xiàn)象本身很微小，不易察覺(jué)，這時(shí)可用光、電或機(jī)械等各種放大裝置增大演示效果。如在教學(xué)蘇科版九年級(jí)教材《電流的磁場(chǎng)》中的電磁鐵時(shí)，若用吸引大頭針的多少來(lái)判斷螺線管通電時(shí)有磁性，插入鐵蕊后磁性大大增強(qiáng)，后者現(xiàn)象尚可，而前者現(xiàn)象很微弱。實(shí)驗(yàn)中可把軟鐵棒附在指針下端，應(yīng)用指針偏轉(zhuǎn)放大，效果就明顯多了，同時(shí)還可以通過(guò)指針偏轉(zhuǎn)的角度判斷磁性的強(qiáng)弱。

二、高度

1.置于適當(dāng)高度

為了使全班學(xué)生都能看清楚，演示儀器必須要放置在一定高度，目前有些學(xué)校使用的兩用物理實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備箱（如圖所示），正常使用時(shí)可作攜帶器材的工具箱，倒過(guò)來(lái)放在講臺(tái)上（器材箱四角的木柱做長(zhǎng)些作腳）底面又可作演示小平臺(tái)，提高了演示實(shí)驗(yàn)的高度，效果很好。

2.變平面為立面

如在用鐵屑顯示條形、蹄形等磁鐵周圍的磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，鐵屑在玻璃板上分布是平面現(xiàn)象，學(xué)生無(wú)法看清楚，這時(shí)可用投影儀把鐵屑分布排列情況投影到豎直屏上，沒(méi)有投影儀的農(nóng)村學(xué)校可用大平面鏡與水平方向成45°角放置，讓學(xué)生觀察到平面鏡里豎立的虛像。在連接電路教學(xué)時(shí)，要使用演示教板，把電路器件安裝在豎立的木板上，這樣演示時(shí)學(xué)生能清楚地看到線路的具體連接過(guò)程。

三、色度

1.將器材染色

根據(jù)心理學(xué)知識(shí)，新穎的色彩能吸引學(xué)生的注意力。為了把不太明顯的部分顯現(xiàn)出來(lái)，通常將實(shí)驗(yàn)材料染上易刺激學(xué)生視覺(jué)的顏色使可見(jiàn)度倍增。如在帶電體吸引碎紙屑的實(shí)驗(yàn)中，用白色塑料薄膜條在毛衣上摩擦帶電多、效果好，但不能用白紙做碎屑，而要用紅色或黑色紙屑；在水和酒精混合研究分子間有空隙實(shí)驗(yàn)中，水要染成紅色；在做光的直線傳播實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生看清光路，要用“玩具激光燈”發(fā)出紅光或綠光，并在空氣中噴些煙霧、在水中加一些牛奶、將玻璃一面打毛糙，就能清楚地顯示出光路。

2.將背景襯色

在器材染色不方便時(shí)，也可用背景襯托法增強(qiáng)對(duì)比度。在遇到演示材料的顏色淺時(shí)，可在此材料背后加上黑色的襯幕；實(shí)驗(yàn)材料顏色深時(shí)，可在背后加上白色的襯幕，這樣能使學(xué)生清楚觀察到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。如焦耳定律的實(shí)驗(yàn)中，燒瓶中的煤油因不與水相溶，不容易著色（當(dāng)然可用紅宣傳色著色），這時(shí)在儀器后面襯上一塊白色硬紙板，液面的變化情況就清晰可見(jiàn)。

四、程度

為了讓學(xué)生更好地理解和掌握物理現(xiàn)象的規(guī)律性，有時(shí)不只是讓學(xué)生看到一些靜態(tài)的物理現(xiàn)象，還要讓他們觀察到物理現(xiàn)象的變化和發(fā)展過(guò)程。如用磁鐵吸引鐵屑來(lái)說(shuō)明兩個(gè)不接觸的物體也能發(fā)生力的作用，但當(dāng)磁鐵慢慢靠近鐵屑時(shí)，學(xué)生不易觀察到磁鐵和鐵屑之間發(fā)生的“雖不接觸，但互相吸引”的短暫過(guò)程，只是看到磁鐵吸了些鐵屑的結(jié)果?？梢愿某砂褍商阈未盆F放在兩小車上，小車再放到玻璃板上，讓兩磁鐵的同名磁極相對(duì)應(yīng)，先使兩小車靠近再松手，可以看到兩小車因同名磁極互相推斥而相向運(yùn)動(dòng)，這既表明了不接觸的物體間有力的作用，又表明力的作用是相互的。對(duì)于過(guò)程短暫而又無(wú)法用其他實(shí)驗(yàn)代替的實(shí)驗(yàn)，可先用攝像機(jī)拍攝下來(lái)，再用放“慢鏡頭”的方法，也可設(shè)計(jì)多媒體課件，讓學(xué)生看清楚其具體過(guò)程。如子彈打穿木板的過(guò)程，利用多媒體來(lái)演示使學(xué)生看清楚每一個(gè)細(xì)節(jié)，增強(qiáng)了演示效果。

五、廣度

1.增多感官刺激

實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，盡可能給學(xué)生以多種感官刺激。如在蒸發(fā)需要吸熱的實(shí)驗(yàn)中，可用棉球蘸些著色的酒精擦在學(xué)生手背上，讓學(xué)生在看到酒精斑變小的同時(shí)，還聞到酒精味道，并有涼的感覺(jué)，從視覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)三方面給學(xué)生留下深刻難忘的印象。再如在探究“不接觸的物體間可不可以有力的作用”時(shí)，用揚(yáng)聲器中的圓磁鐵吸引茶葉盒，不但可以看到磁鐵吸引茶葉盒現(xiàn)象，還有強(qiáng)烈的撞擊聲響，比吸鐵粉效果要好得多。

2.增大觀察范圍

變繼時(shí)實(shí)驗(yàn)為同時(shí)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生同時(shí)觀察幾個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，比較分析出異同點(diǎn)，得出結(jié)論。如蘇科版八年級(jí)教材《力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系》中探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響（即伽俐略斜面實(shí)驗(yàn)），圖中三個(gè)實(shí)驗(yàn)先后演示，易使學(xué)生造成教者松手時(shí)初速度不等的誤解，也易使學(xué)生思維中斷，影響邏輯推理，另外手動(dòng)放車，平衡很難把握，小車易偏離軌道。而利用磁控或機(jī)械裝置讓三只相同的小車在相同的高度同時(shí)滑下，學(xué)生直觀地觀察到三只小車在不同粗糙表面的軌道上滑行的距離，便于學(xué)生觀察比較，形成完整的感性認(rèn)識(shí)和連貫的思維推理，從而得出結(jié)論。

3.增多演示人數(shù)

盡可能變教師演示為學(xué)生分組演示。如蘇科版八年級(jí)教材《浮力》中探究阿基米德原理，若在燒杯口下面另一側(cè)墊一小物塊代替溢水杯，或直接使用量筒，把探索阿基米德原理的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組演示，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，就近觀察分析，澄清迷霧，總結(jié)規(guī)律，在“玩”中求知。

總之，開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)資源是物理教師的終身追求，設(shè)計(jì)可見(jiàn)度較高的實(shí)驗(yàn)更是一門無(wú)止境的藝術(shù)。教師要用現(xiàn)代化的手段、嫻熟優(yōu)美的動(dòng)作，配以簡(jiǎn)練生動(dòng)的“解說(shuō)詞”，給學(xué)生以新、異、奇的感受和美的回味，以不斷提高課堂效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇明義.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)（初中物理）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]沈新華.淺談提高物理演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，1994（1）.

[3] 閻金鐸，王志軍等.中學(xué)業(yè)物理教材教法.北京：北京師范大學(xué)出版社，2002.

[4] 文馬達(dá).提高中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度方法的探索.云南教育（中學(xué)教師），2011（5）.

【責(zé)任編輯 郭振玲】

“開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)是我國(guó)教育條件的客觀需要”[1]，低成本物理實(shí)驗(yàn)成本低，但智慧不低，技術(shù)不低，價(jià)值不低，它代表了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種發(fā)展趨勢(shì)和方向，因此大力開(kāi)發(fā)農(nóng)村初中低成本物理實(shí)驗(yàn)資源具有廣闊的前景。利用低成本實(shí)驗(yàn)資源設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不僅要追求實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的簡(jiǎn)明、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的簡(jiǎn)短，更要追求實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的提高。也就是在實(shí)驗(yàn)時(shí)能讓全班同學(xué)都看清楚實(shí)驗(yàn)裝置、操作過(guò)程、產(chǎn)生現(xiàn)象、讀出數(shù)據(jù)等。演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的大小是標(biāo)志演示實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵之一[2]，下面筆者結(jié)合自身的研究實(shí)踐談?wù)勅绾翁岣叩统杀緦?shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。

一、尺度

1.增大儀器尺寸

心理學(xué)研究表明，體積越大的物體對(duì)人腦的刺激越強(qiáng)烈，在人腦中產(chǎn)生的印象越深刻，也越容易激發(fā)人的好奇。為了使學(xué)生在教室不同的方位都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)或使用的儀器必須達(dá)到一定的尺寸。如講解溫度計(jì)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等器材的結(jié)構(gòu)和讀數(shù)，以及演示其用法時(shí)，盡量使用較大尺寸的演示用實(shí)物；在探究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)時(shí)，可用實(shí)心球和小排球代替質(zhì)量不同的小鋼球，被推物體可用大的空紙盒來(lái)代替；在做動(dòng)能跟重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用籃球來(lái)代替小金屬球，用繩把球吊在天花板上讓學(xué)生來(lái)做。在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能選用可見(jiàn)度大的器材，這不僅能增強(qiáng)演示效果，而且能激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，給學(xué)生留下深刻的印象。

2.放大微小現(xiàn)象

有些儀器不宜做得太大，做大了會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。如在做磁化和去磁實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)鐵屑若用大頭針代替則效果不明顯；帶電體吸引輕小紙屑實(shí)驗(yàn)中，紙屑做大了吸不上來(lái)；分子間有引力的實(shí)驗(yàn)中，鐵絲圈做大了不會(huì)產(chǎn)生肥皂液薄膜。這時(shí)可配合使用投影儀，通過(guò)調(diào)節(jié)投影儀鏡頭的方向把細(xì)小的儀器放大投影到豎立的屏幕上，這樣可增加實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。有些物理現(xiàn)象本身很微小，不易察覺(jué)，這時(shí)可用光、電或機(jī)械等各種放大裝置增大演示效果。如在教學(xué)蘇科版九年級(jí)教材《電流的磁場(chǎng)》中的電磁鐵時(shí)，若用吸引大頭針的多少來(lái)判斷螺線管通電時(shí)有磁性，插入鐵蕊后磁性大大增強(qiáng)，后者現(xiàn)象尚可，而前者現(xiàn)象很微弱。實(shí)驗(yàn)中可把軟鐵棒附在指針下端，應(yīng)用指針偏轉(zhuǎn)放大，效果就明顯多了，同時(shí)還可以通過(guò)指針偏轉(zhuǎn)的角度判斷磁性的強(qiáng)弱。

二、高度

1.置于適當(dāng)高度

為了使全班學(xué)生都能看清楚，演示儀器必須要放置在一定高度，目前有些學(xué)校使用的兩用物理實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備箱（如圖所示），正常使用時(shí)可作攜帶器材的工具箱，倒過(guò)來(lái)放在講臺(tái)上（器材箱四角的木柱做長(zhǎng)些作腳）底面又可作演示小平臺(tái)，提高了演示實(shí)驗(yàn)的高度，效果很好。

2.變平面為立面

如在用鐵屑顯示條形、蹄形等磁鐵周圍的磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，鐵屑在玻璃板上分布是平面現(xiàn)象，學(xué)生無(wú)法看清楚，這時(shí)可用投影儀把鐵屑分布排列情況投影到豎直屏上，沒(méi)有投影儀的農(nóng)村學(xué)?？捎么笃矫骁R與水平方向成45°角放置，讓學(xué)生觀察到平面鏡里豎立的虛像。在連接電路教學(xué)時(shí)，要使用演示教板，把電路器件安裝在豎立的木板上，這樣演示時(shí)學(xué)生能清楚地看到線路的具體連接過(guò)程。

三、色度

1.將器材染色

根據(jù)心理學(xué)知識(shí)，新穎的色彩能吸引學(xué)生的注意力。為了把不太明顯的部分顯現(xiàn)出來(lái)，通常將實(shí)驗(yàn)材料染上易刺激學(xué)生視覺(jué)的顏色使可見(jiàn)度倍增。如在帶電體吸引碎紙屑的實(shí)驗(yàn)中，用白色塑料薄膜條在毛衣上摩擦帶電多、效果好，但不能用白紙做碎屑，而要用紅色或黑色紙屑；在水和酒精混合研究分子間有空隙實(shí)驗(yàn)中，水要染成紅色；在做光的直線傳播實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生看清光路，要用“玩具激光燈”發(fā)出紅光或綠光，并在空氣中噴些煙霧、在水中加一些牛奶、將玻璃一面打毛糙，就能清楚地顯示出光路。

2.將背景襯色

在器材染色不方便時(shí)，也可用背景襯托法增強(qiáng)對(duì)比度。在遇到演示材料的顏色淺時(shí)，可在此材料背后加上黑色的襯幕；實(shí)驗(yàn)材料顏色深時(shí)，可在背后加上白色的襯幕，這樣能使學(xué)生清楚觀察到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。如焦耳定律的實(shí)驗(yàn)中，燒瓶中的煤油因不與水相溶，不容易著色（當(dāng)然可用紅宣傳色著色），這時(shí)在儀器后面襯上一塊白色硬紙板，液面的變化情況就清晰可見(jiàn)。

四、程度

為了讓學(xué)生更好地理解和掌握物理現(xiàn)象的規(guī)律性，有時(shí)不只是讓學(xué)生看到一些靜態(tài)的物理現(xiàn)象，還要讓他們觀察到物理現(xiàn)象的變化和發(fā)展過(guò)程。如用磁鐵吸引鐵屑來(lái)說(shuō)明兩個(gè)不接觸的物體也能發(fā)生力的作用，但當(dāng)磁鐵慢慢靠近鐵屑時(shí)，學(xué)生不易觀察到磁鐵和鐵屑之間發(fā)生的“雖不接觸，但互相吸引”的短暫過(guò)程，只是看到磁鐵吸了些鐵屑的結(jié)果?？梢愿某砂褍商阈未盆F放在兩小車上，小車再放到玻璃板上，讓兩磁鐵的同名磁極相對(duì)應(yīng)，先使兩小車靠近再松手，可以看到兩小車因同名磁極互相推斥而相向運(yùn)動(dòng)，這既表明了不接觸的物體間有力的作用，又表明力的作用是相互的。對(duì)于過(guò)程短暫而又無(wú)法用其他實(shí)驗(yàn)代替的實(shí)驗(yàn)，可先用攝像機(jī)拍攝下來(lái)，再用放“慢鏡頭”的方法，也可設(shè)計(jì)多媒體課件，讓學(xué)生看清楚其具體過(guò)程。如子彈打穿木板的過(guò)程，利用多媒體來(lái)演示使學(xué)生看清楚每一個(gè)細(xì)節(jié)，增強(qiáng)了演示效果。

五、廣度

1.增多感官刺激

實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，盡可能給學(xué)生以多種感官刺激。如在蒸發(fā)需要吸熱的實(shí)驗(yàn)中，可用棉球蘸些著色的酒精擦在學(xué)生手背上，讓學(xué)生在看到酒精斑變小的同時(shí)，還聞到酒精味道，并有涼的感覺(jué)，從視覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)三方面給學(xué)生留下深刻難忘的印象。再如在探究“不接觸的物體間可不可以有力的作用”時(shí)，用揚(yáng)聲器中的圓磁鐵吸引茶葉盒，不但可以看到磁鐵吸引茶葉盒現(xiàn)象，還有強(qiáng)烈的撞擊聲響，比吸鐵粉效果要好得多。

2.增大觀察范圍

變繼時(shí)實(shí)驗(yàn)為同時(shí)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生同時(shí)觀察幾個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，比較分析出異同點(diǎn)，得出結(jié)論。如蘇科版八年級(jí)教材《力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系》中探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響（即伽俐略斜面實(shí)驗(yàn)），圖中三個(gè)實(shí)驗(yàn)先后演示，易使學(xué)生造成教者松手時(shí)初速度不等的誤解，也易使學(xué)生思維中斷，影響邏輯推理，另外手動(dòng)放車，平衡很難把握，小車易偏離軌道。而利用磁控或機(jī)械裝置讓三只相同的小車在相同的高度同時(shí)滑下，學(xué)生直觀地觀察到三只小車在不同粗糙表面的軌道上滑行的距離，便于學(xué)生觀察比較，形成完整的感性認(rèn)識(shí)和連貫的思維推理，從而得出結(jié)論。

3.增多演示人數(shù)

盡可能變教師演示為學(xué)生分組演示。如蘇科版八年級(jí)教材《浮力》中探究阿基米德原理，若在燒杯口下面另一側(cè)墊一小物塊代替溢水杯，或直接使用量筒，把探索阿基米德原理的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組演示，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，就近觀察分析，澄清迷霧，總結(jié)規(guī)律，在“玩”中求知。

總之，開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)資源是物理教師的終身追求，設(shè)計(jì)可見(jiàn)度較高的實(shí)驗(yàn)更是一門無(wú)止境的藝術(shù)。教師要用現(xiàn)代化的手段、嫻熟優(yōu)美的動(dòng)作，配以簡(jiǎn)練生動(dòng)的“解說(shuō)詞”，給學(xué)生以新、異、奇的感受和美的回味，以不斷提高課堂效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇明義.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)（初中物理）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]沈新華.淺談提高物理演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，1994（1）.

[3] 閻金鐸，王志軍等.中學(xué)業(yè)物理教材教法.北京：北京師范大學(xué)出版社，2002.

[4] 文馬達(dá).提高中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度方法的探索.云南教育（中學(xué)教師），2011（5）.

【責(zé)任編輯 郭振玲】

“開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)是我國(guó)教育條件的客觀需要”[1]，低成本物理實(shí)驗(yàn)成本低，但智慧不低，技術(shù)不低，價(jià)值不低，它代表了中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種發(fā)展趨勢(shì)和方向，因此大力開(kāi)發(fā)農(nóng)村初中低成本物理實(shí)驗(yàn)資源具有廣闊的前景。利用低成本實(shí)驗(yàn)資源設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，不僅要追求實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化、實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)便、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的簡(jiǎn)明、實(shí)驗(yàn)時(shí)間的簡(jiǎn)短，更要追求實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的提高。也就是在實(shí)驗(yàn)時(shí)能讓全班同學(xué)都看清楚實(shí)驗(yàn)裝置、操作過(guò)程、產(chǎn)生現(xiàn)象、讀出數(shù)據(jù)等。演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的大小是標(biāo)志演示實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵之一[2]，下面筆者結(jié)合自身的研究實(shí)踐談?wù)勅绾翁岣叩统杀緦?shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。

一、尺度

1.增大儀器尺寸

心理學(xué)研究表明，體積越大的物體對(duì)人腦的刺激越強(qiáng)烈，在人腦中產(chǎn)生的印象越深刻，也越容易激發(fā)人的好奇。為了使學(xué)生在教室不同的方位都能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)計(jì)或使用的儀器必須達(dá)到一定的尺寸。如講解溫度計(jì)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等器材的結(jié)構(gòu)和讀數(shù)，以及演示其用法時(shí)，盡量使用較大尺寸的演示用實(shí)物；在探究動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)時(shí)，可用實(shí)心球和小排球代替質(zhì)量不同的小鋼球，被推物體可用大的空紙盒來(lái)代替；在做動(dòng)能跟重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，可用籃球來(lái)代替小金屬球，用繩把球吊在天花板上讓學(xué)生來(lái)做。在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)盡可能選用可見(jiàn)度大的器材，這不僅能增強(qiáng)演示效果，而且能激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，給學(xué)生留下深刻的印象。

2.放大微小現(xiàn)象

有些儀器不宜做得太大，做大了會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果。如在做磁化和去磁實(shí)驗(yàn)時(shí)，細(xì)鐵屑若用大頭針代替則效果不明顯；帶電體吸引輕小紙屑實(shí)驗(yàn)中，紙屑做大了吸不上來(lái)；分子間有引力的實(shí)驗(yàn)中，鐵絲圈做大了不會(huì)產(chǎn)生肥皂液薄膜。這時(shí)可配合使用投影儀，通過(guò)調(diào)節(jié)投影儀鏡頭的方向把細(xì)小的儀器放大投影到豎立的屏幕上，這樣可增加實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。有些物理現(xiàn)象本身很微小，不易察覺(jué)，這時(shí)可用光、電或機(jī)械等各種放大裝置增大演示效果。如在教學(xué)蘇科版九年級(jí)教材《電流的磁場(chǎng)》中的電磁鐵時(shí)，若用吸引大頭針的多少來(lái)判斷螺線管通電時(shí)有磁性，插入鐵蕊后磁性大大增強(qiáng)，后者現(xiàn)象尚可，而前者現(xiàn)象很微弱。實(shí)驗(yàn)中可把軟鐵棒附在指針下端，應(yīng)用指針偏轉(zhuǎn)放大，效果就明顯多了，同時(shí)還可以通過(guò)指針偏轉(zhuǎn)的角度判斷磁性的強(qiáng)弱。

二、高度

1.置于適當(dāng)高度

為了使全班學(xué)生都能看清楚，演示儀器必須要放置在一定高度，目前有些學(xué)校使用的兩用物理實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備箱（如圖所示），正常使用時(shí)可作攜帶器材的工具箱，倒過(guò)來(lái)放在講臺(tái)上（器材箱四角的木柱做長(zhǎng)些作腳）底面又可作演示小平臺(tái)，提高了演示實(shí)驗(yàn)的高度，效果很好。

2.變平面為立面

如在用鐵屑顯示條形、蹄形等磁鐵周圍的磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，鐵屑在玻璃板上分布是平面現(xiàn)象，學(xué)生無(wú)法看清楚，這時(shí)可用投影儀把鐵屑分布排列情況投影到豎直屏上，沒(méi)有投影儀的農(nóng)村學(xué)?？捎么笃矫骁R與水平方向成45°角放置，讓學(xué)生觀察到平面鏡里豎立的虛像。在連接電路教學(xué)時(shí)，要使用演示教板，把電路器件安裝在豎立的木板上，這樣演示時(shí)學(xué)生能清楚地看到線路的具體連接過(guò)程。

三、色度

1.將器材染色

根據(jù)心理學(xué)知識(shí)，新穎的色彩能吸引學(xué)生的注意力。為了把不太明顯的部分顯現(xiàn)出來(lái)，通常將實(shí)驗(yàn)材料染上易刺激學(xué)生視覺(jué)的顏色使可見(jiàn)度倍增。如在帶電體吸引碎紙屑的實(shí)驗(yàn)中，用白色塑料薄膜條在毛衣上摩擦帶電多、效果好，但不能用白紙做碎屑，而要用紅色或黑色紙屑；在水和酒精混合研究分子間有空隙實(shí)驗(yàn)中，水要染成紅色；在做光的直線傳播實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生看清光路，要用“玩具激光燈”發(fā)出紅光或綠光，并在空氣中噴些煙霧、在水中加一些牛奶、將玻璃一面打毛糙，就能清楚地顯示出光路。

2.將背景襯色

在器材染色不方便時(shí)，也可用背景襯托法增強(qiáng)對(duì)比度。在遇到演示材料的顏色淺時(shí)，可在此材料背后加上黑色的襯幕；實(shí)驗(yàn)材料顏色深時(shí)，可在背后加上白色的襯幕，這樣能使學(xué)生清楚觀察到實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的現(xiàn)象。如焦耳定律的實(shí)驗(yàn)中，燒瓶中的煤油因不與水相溶，不容易著色（當(dāng)然可用紅宣傳色著色），這時(shí)在儀器后面襯上一塊白色硬紙板，液面的變化情況就清晰可見(jiàn)。

四、程度

為了讓學(xué)生更好地理解和掌握物理現(xiàn)象的規(guī)律性，有時(shí)不只是讓學(xué)生看到一些靜態(tài)的物理現(xiàn)象，還要讓他們觀察到物理現(xiàn)象的變化和發(fā)展過(guò)程。如用磁鐵吸引鐵屑來(lái)說(shuō)明兩個(gè)不接觸的物體也能發(fā)生力的作用，但當(dāng)磁鐵慢慢靠近鐵屑時(shí)，學(xué)生不易觀察到磁鐵和鐵屑之間發(fā)生的“雖不接觸，但互相吸引”的短暫過(guò)程，只是看到磁鐵吸了些鐵屑的結(jié)果。可以改成把兩蹄形磁鐵放在兩小車上，小車再放到玻璃板上，讓兩磁鐵的同名磁極相對(duì)應(yīng)，先使兩小車靠近再松手，可以看到兩小車因同名磁極互相推斥而相向運(yùn)動(dòng)，這既表明了不接觸的物體間有力的作用，又表明力的作用是相互的。對(duì)于過(guò)程短暫而又無(wú)法用其他實(shí)驗(yàn)代替的實(shí)驗(yàn)，可先用攝像機(jī)拍攝下來(lái)，再用放“慢鏡頭”的方法，也可設(shè)計(jì)多媒體課件，讓學(xué)生看清楚其具體過(guò)程。如子彈打穿木板的過(guò)程，利用多媒體來(lái)演示使學(xué)生看清楚每一個(gè)細(xì)節(jié)，增強(qiáng)了演示效果。

五、廣度

1.增多感官刺激

實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，盡可能給學(xué)生以多種感官刺激。如在蒸發(fā)需要吸熱的實(shí)驗(yàn)中，可用棉球蘸些著色的酒精擦在學(xué)生手背上，讓學(xué)生在看到酒精斑變小的同時(shí)，還聞到酒精味道，并有涼的感覺(jué)，從視覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)三方面給學(xué)生留下深刻難忘的印象。再如在探究“不接觸的物體間可不可以有力的作用”時(shí)，用揚(yáng)聲器中的圓磁鐵吸引茶葉盒，不但可以看到磁鐵吸引茶葉盒現(xiàn)象，還有強(qiáng)烈的撞擊聲響，比吸鐵粉效果要好得多。

2.增大觀察范圍

變繼時(shí)實(shí)驗(yàn)為同時(shí)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生同時(shí)觀察幾個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，比較分析出異同點(diǎn)，得出結(jié)論。如蘇科版八年級(jí)教材《力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系》中探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響（即伽俐略斜面實(shí)驗(yàn)），圖中三個(gè)實(shí)驗(yàn)先后演示，易使學(xué)生造成教者松手時(shí)初速度不等的誤解，也易使學(xué)生思維中斷，影響邏輯推理，另外手動(dòng)放車，平衡很難把握，小車易偏離軌道。而利用磁控或機(jī)械裝置讓三只相同的小車在相同的高度同時(shí)滑下，學(xué)生直觀地觀察到三只小車在不同粗糙表面的軌道上滑行的距離，便于學(xué)生觀察比較，形成完整的感性認(rèn)識(shí)和連貫的思維推理，從而得出結(jié)論。

3.增多演示人數(shù)

盡可能變教師演示為學(xué)生分組演示。如蘇科版八年級(jí)教材《浮力》中探究阿基米德原理，若在燒杯口下面另一側(cè)墊一小物塊代替溢水杯，或直接使用量筒，把探索阿基米德原理的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組演示，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，就近觀察分析，澄清迷霧，總結(jié)規(guī)律，在“玩”中求知。

總之，開(kāi)發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)資源是物理教師的終身追求，設(shè)計(jì)可見(jiàn)度較高的實(shí)驗(yàn)更是一門無(wú)止境的藝術(shù)。教師要用現(xiàn)代化的手段、嫻熟優(yōu)美的動(dòng)作，配以簡(jiǎn)練生動(dòng)的“解說(shuō)詞”，給學(xué)生以新、異、奇的感受和美的回味，以不斷提高課堂效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇明義.新版課程標(biāo)準(zhǔn)解析與教學(xué)指導(dǎo)（初中物理）.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]沈新華.淺談提高物理演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度.中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，1994（1）.

[3] 閻金鐸，王志軍等.中學(xué)業(yè)物理教材教法.北京：北京師范大學(xué)出版社，2002.

[4] 文馬達(dá).提高中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度方法的探索.云南教育（中學(xué)教師），2011（5）.

【責(zé)任編輯 郭振玲】