巧改進(jìn)大收獲

陳榮芳

物理是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芤宰钣行У姆绞阶屓搜杆僬莆涨叭艘呀?jīng)認(rèn)識(shí)的真理，通過(guò)最簡(jiǎn)捷的思維活動(dòng)形成概念、建立規(guī)律。實(shí)驗(yàn)也是激發(fā)人們學(xué)習(xí)興趣最有效的方法。但在平時(shí)教學(xué)中，課本上有些實(shí)驗(yàn)要么很難做成功，要么實(shí)驗(yàn)效果不佳。其實(shí)只要抓住原有實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵性的不足之處，進(jìn)行巧改進(jìn)，便可以有大收獲。下面以“簡(jiǎn)易噴霧器”和“探究物體的浮沉條件”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，說(shuō)明如何進(jìn)行巧改進(jìn)。

1簡(jiǎn)易噴霧器實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

1.1原有實(shí)驗(yàn)的不足

魯科版8年級(jí)物理教材下冊(cè)《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》第4題中，把長(zhǎng)10 cm左右的塑料吸管A插在盛水的杯子中，另一根吸管B的管口貼靠在A管的上端，往B管中輕輕吹氣，可以看到A管中的水面有所上升，這是為什么？實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。如果用力吹氣，這時(shí)會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生（A管中的水將從管口溢出）？這個(gè)現(xiàn)象有什么實(shí)用價(jià)值？

由于本實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出乎學(xué)生意料，并且具有一定的實(shí)用價(jià)值，所以本實(shí)驗(yàn)深受師生的喜愛(ài)。很多教師上《流體壓強(qiáng)》這節(jié)課時(shí)，都會(huì)演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但經(jīng)過(guò)課堂驗(yàn)證觀察，即使用力吹氣，實(shí)驗(yàn)成功率也不高。因此本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是如何加大A管上方流體流速。

1.2實(shí)驗(yàn)器材

燒杯、約10 cm長(zhǎng)的塑料吸管A、吸管B、水、藍(lán)墨水、 白紙等。

1.3實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

把長(zhǎng)10 cm左右的塑料吸管A插在盛滴有墨水的燒杯中，把吸管B管口往下一點(diǎn)緊貼在吸管A上，往下緊貼的越多，實(shí)驗(yàn)效果越明顯，實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。

1.4改進(jìn)原理

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的原理就是本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)。在流體中，流過(guò)每個(gè)流管的流量是相等的，Q=Sv，S為流管的橫截面積，v為流體的速度。在流體流量一定的條件下，橫截面積減小時(shí)，流速會(huì)大大增大。本實(shí)驗(yàn)裝置中，把吸管B往下移一點(diǎn)緊貼在吸管A上，流體流出B管時(shí)，大大減小了流體的橫截面積，迅速增大了空氣的流速，根據(jù)流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，A管上方空氣壓強(qiáng)迅速減小，因此水成噴霧狀射出，往下緊貼的越多，空氣流速越大，壓強(qiáng)越小，即使輕輕吹氣，實(shí)驗(yàn)效果也非常明顯。

同時(shí)向盛有杯子的水中滴幾滴藍(lán)墨水，增加了實(shí)驗(yàn)的可視性，在B管前方放一張白紙，既能讓學(xué)生觀察到漂亮的“禮花”現(xiàn)象，又能防止水噴濺到學(xué)生身上。

2探究物體的浮沉條件實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

2.1原有實(shí)驗(yàn)的不足

魯科版8年級(jí)物理教材下冊(cè)《乒乓球在水中的3種狀態(tài)》是在舊教材的基礎(chǔ)上新添加的一個(gè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)如下：將3個(gè)乒乓球（第一個(gè)裝滿沙，第2個(gè)裝適量沙并使其能懸浮在水中，第3個(gè)中空；乒乓球的開(kāi)口處均用蠟密封）浸沒(méi)在水中，松手后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？

設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖非常好，通過(guò)改變乒乓球的重力直觀演示乒乓球的3種狀態(tài)（下沉、懸浮和上?。?，從而探究物體浮沉?xí)r浮力和重力應(yīng)滿足的條件。但本實(shí)驗(yàn)的可操作性不強(qiáng)，缺點(diǎn)是不易調(diào)節(jié)乒乓球的懸浮狀態(tài)，因?yàn)檎{(diào)節(jié)懸浮狀態(tài)要求的條件比較苛刻，多放一點(diǎn)沙粒就有可能導(dǎo)致乒乓球下沉，取出一點(diǎn)點(diǎn)沙粒，又使乒乓球上浮。并且放進(jìn)乒乓球的沙粒不易取出來(lái)，在不斷放、取沙粒的過(guò)程中用蠟密封也非常麻煩，因此本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的關(guān)鍵是如何實(shí)現(xiàn)物體的懸浮狀態(tài)。

2.2實(shí)驗(yàn)器材

塑料桶1（裝2個(gè)100 g鉤碼和微小重物）、塑料桶2（裝4個(gè)100 g鉤碼）、塑料桶3（空）、3個(gè)桶均是探究阿基米德原理的塑料桶（有蓋子密封）、食鹽、高筒塑料杯、不同顏色的紙、水等。

2.3實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

原實(shí)驗(yàn)只是調(diào)節(jié)物體的質(zhì)量大小，很難調(diào)節(jié)物體的懸浮狀態(tài)。抓住這一關(guān)鍵性問(wèn)題，采用逆向思維，通過(guò)調(diào)節(jié)液體密度最終使物體處于懸浮狀態(tài)。具體調(diào)節(jié)方法如下：先在高筒塑料杯里配好適量濃鹽水，然后在塑料桶1里裝入2個(gè)100 g的鉤碼，再放入一些小的重物，

如：小石塊，小釘子等。調(diào)節(jié)塑料桶1漂浮在鹽水面上，但露出鹽水面的部分非常小。

再往濃鹽水里不斷加清水，很快便調(diào)節(jié)塑料桶1到懸浮狀態(tài)，如圖3所示。為了增加實(shí)驗(yàn)的可視性，在3個(gè)不同塑料桶的內(nèi)壁上貼入不同顏色的紙以示區(qū)分。

上課時(shí)，將配置好的液體和3個(gè)不同的塑料桶帶到教室直接演示即可。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)可以先從學(xué)生最容易理解的平衡狀態(tài)——懸浮狀態(tài)開(kāi)始演示，再將塑料桶2（裝4個(gè)100 g鉤碼）和塑料桶3（空）分別放入同一液體中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而總結(jié)物體的浮沉條件。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)可操作性非常強(qiáng)，能讓學(xué)生直觀地觀察到原有實(shí)驗(yàn)中不易讓學(xué)生觀察到的懸浮狀態(tài)。課前先配置好能使物體懸浮的液體，進(jìn)入課堂后把3種不同的重物直接放到液體里探究即可，改進(jìn)后的演示實(shí)驗(yàn)省時(shí)省力。

3感悟

“巧”改進(jìn)，大收獲，來(lái)源于教師對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考和積累。平時(shí)教學(xué)中，教師要善于思考實(shí)驗(yàn)的不足，在實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵性不足上轉(zhuǎn)變自己的思維方式，反復(fù)嘗試和實(shí)驗(yàn)，一定會(huì)收到理想的實(shí)驗(yàn)效果。