農(nóng)村中學(xué)的物理實驗教學(xué)探究

張曉晴

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多物理規(guī)律和結(jié)論都是建立在觀察和實驗的基礎(chǔ)之上。然而農(nóng)村中學(xué)的物理實驗教學(xué)情況卻存在著不少的問題，主要體現(xiàn)在硬件上面。實驗儀器嚴(yán)重短缺，限制了實驗的開展，許多要求讓學(xué)生開展的實驗只能由教師一人演示，這對學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ奶岣卟]有起到多大的作用。其次實驗儀器的老化、磨損現(xiàn)象也很嚴(yán)重，這就造成實驗誤差特別大，無法讓實驗有說服力，更無法培養(yǎng)學(xué)生事實求是的科學(xué)態(tài)度。

如果我們農(nóng)村教師因為缺少器材或?qū)嶒炂鞑奶惻f而達(dá)不到教學(xué)效果，就變做實驗為講實驗或干脆背實驗，這樣是極不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。這樣會讓學(xué)生丟掉探究的欲望，喪失學(xué)習(xí)的興趣最終厭惡物理這門學(xué)科。因此我認(rèn)為物理實驗一定要做，“硬件”的缺乏，需要我們充分發(fā)揮農(nóng)村教師的智慧這一“軟件”去填補(bǔ)?，F(xiàn)在我就談?wù)勎以谶@幾年的物理教學(xué)工作中一些應(yīng)對實驗器材不足的例子。

一、充分利用現(xiàn)有的實驗器材

1.對一些實驗室中數(shù)量較多的器材如托盤天平，彈簧測力計，滑輪，杠桿，安培表，伏特表等多給學(xué)生使用的機(jī)會，并允許他們借到課下去進(jìn)行自主探究。這樣不僅提高了學(xué)生的動手能力，也讓他們對實驗產(chǎn)生濃厚的興趣。

2.讓一些廢舊的器材變廢為寶，物盡其用。例如壞掉的電壓表、電流表我會取下刻度盤，在光的反射、折射實驗中作為光屏得到了很好的應(yīng)用。廢舊的彈簧測力計我會取下彈簧可讓學(xué)生探究彈簧的伸長量與拉力的關(guān)系，也可以用來探究彈性勢能。壞掉的電阻器我拆下電阻絲，繞成螺旋狀，把火柴放置在其中，接通電路，火柴燃燒，很好的展現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)。電阻定律演示器經(jīng)過改裝還可以用來做很多聲學(xué)實驗比如可以演示振動可以發(fā)生，音調(diào)跟頻率的關(guān)系，響度跟振幅的關(guān)系，音色跟材質(zhì)的關(guān)系。這樣就解決了聲學(xué)器材成本高的問題。

二、利用日常生活中的物品來代替一些缺少的實驗器材

1.在做摩擦起電的實驗時沒有玻璃棒、橡膠棒怎么辦？

其實我們用玻璃瓶、試管、玻璃杯都可以代替玻璃棒，學(xué)生都有的塑料尺、塑料袋、氣球都可以充當(dāng)橡膠棒，用他們在頭發(fā)上摩擦就可以用來吸引碎紙屑。

2.在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)時，實驗器材都可以取自生活中。

要驗證大氣壓強(qiáng)的存在，沒有馬德保半球試驗器，我們可以用兩個完全相同的大號吸盤來代替，在吸盤一端系上繩子，用力排盡里面的空氣，還可以讓吸盤邊緣沾少量的水，這樣實驗的效果也很好。或者用一個礦泉水瓶，裝入一些熱水，然后搖一搖倒掉，迅速蓋上瓶蓋，馬上可以看見礦泉水瓶變癟，這樣也能證明大氣壓強(qiáng)的存在。

測定大氣壓強(qiáng)的值要用到托里拆利實驗，實驗室沒有這樣的器材我們就用其他方法來測量。我們找來一個一次性注射器，把活塞推到最頂端排盡里面的空氣，堵住注射器的小孔，用彈簧測力計拉動活塞緩慢地做勻速直線運(yùn)動得到拉力F1。為了消除摩擦力的影響再做一次，這一次不塞住小孔，用彈簧測力計拉動活塞緩慢地做勻速直線運(yùn)動，得到拉力F2，則大氣對活塞的壓力F=F1-F2。再根據(jù)注射器的容積和長度可以得到活塞的橫截面積。由此可算出大氣壓強(qiáng)的值，誤差較小。

3.在做氣體對外做功內(nèi)能減小的實驗時，沒找到合適的打氣筒。

學(xué)生通過課下的自主探究，找到了較好的方法。他們找了一個瓶壁較軟的礦泉水瓶，裝入少量的水，擰緊瓶蓋。雙手握住瓶身靠下的部分，分別向相反的方向擰瓶子。這時瓶子的上部空間迅速變小，氣體被壓縮，隨著“嘭”的一聲，瓶蓋飛出，瓶口附近產(chǎn)生許多白霧。上課時我讓學(xué)生自己上來演示了這個實驗，這樣不僅讓學(xué)生親眼見到氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低的現(xiàn)象，也讓學(xué)生嘗到了自主探究的樂趣。

三、對一些難以理解的抽象知識點，用身邊的物品設(shè)計一些簡單的小實驗，也可以起到很好的效果

有一些物理規(guī)律常常讓我有“只可意會，無法言傳”的感覺，心里很明白，但就是找不到合適的語言說出來，讓學(xué)生明白。我在給他們解釋的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，像這樣在抽象意義上解釋，學(xué)生很難理解，有的能是一知半解，而有的可能會是越講越糊涂。這時候形象的小實驗就能起到化抽象為直觀的效果。

1.靜摩擦力方向的判斷是學(xué)生普遍感到的難點，其主要原因是學(xué)生日常生活中對著方面存在主觀上的誤區(qū)。教學(xué)中，可以取兩只鞋刷，使刷毛相對地疊放在粗糙的桌面上，水平推上面的一只鞋刷，從兩只鞋刷刷毛形變的方向就可以看出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣，學(xué)生對于靜摩擦力的產(chǎn)生、方向等問題就會有頓悟的感覺。

2.學(xué)生對浮力的產(chǎn)生原因也是很難理解。演示浮力的產(chǎn)生時，我將礦泉水瓶底剪去，讓瓶口向下從上面放入兩個乒乓球。其中一個乒乓球會在下面堵住瓶口，另一個在上面。手持瓶身，從上向里倒水。隨著瓶內(nèi)水面的上升，上面的乒乓球浮在水面上也隨之上升。由于下面的乒乓球堵住瓶口，水只能向下滲漏，盡管在它的周圍和上面都是水，卻沒有上浮。如果用手堵住瓶口，滲漏的水很快充滿了瓶口，下面的乒乓球的底部也會浸沒在水中，它會立即上升到水面。這樣學(xué)生便會很直觀的認(rèn)識到浮力產(chǎn)生的原因。

四、有一些演示實驗可視性不好，可以借助多媒體技術(shù)進(jìn)行投影或仿真

在信息技術(shù)高度發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動了學(xué)校教育更快的發(fā)展，使學(xué)生獲取知識的途徑越來越多樣化。作為農(nóng)村學(xué)校也不例外，我們學(xué)校從一開始的投影儀到后來的多媒體到現(xiàn)在的交互式電子白板，信息技術(shù)在教學(xué)中的地位越來越高，我們的教學(xué)方式也在逐漸被改變。交互式電子白板在物理課堂教學(xué)特別是實驗教學(xué)中可以起到很大的作用。

1.有的演示實驗觀察目標(biāo)現(xiàn)象細(xì)微，且由于條件的限制，教師只能在講桌上進(jìn)行演示，后排學(xué)生看不清楚實驗現(xiàn)象，這就增加了學(xué)生在觀察中的，直接影響教學(xué)效果。利用實物展臺將演示實驗現(xiàn)象放大，使其在屏幕上清晰地顯示出來，從而增強(qiáng)了演示實驗的效果。例如在演示刻度尺使用方法，溫度計、體溫計的讀數(shù)方法時，我嘗試把實驗器材直接放到實物展臺上進(jìn)行投影和放大，學(xué)生在座位上就可以清晰的看到測量和讀數(shù)方法。在做晶體熔化和水沸騰實驗時，老師在講臺上演示，學(xué)生在座位上很難觀察到實驗現(xiàn)象。我嘗試著用手機(jī)攝像頭作為移動展臺，然后把實驗過程和現(xiàn)象放大投屏到電子白板上，實驗的可視性大大提高。有了這些嘗試，很多不易觀察的現(xiàn)象我都會試一試這個方法，效果都不錯。

2.在做電學(xué)實驗時，我發(fā)現(xiàn)課堂上用電路板插線進(jìn)行演示，不僅可視性差，而且常常由于接觸不良，得不到正確的實驗現(xiàn)象，學(xué)生上臺練習(xí)的局限性也很大。在電子白板上使用電學(xué)仿真軟件就可以很好的解決這一問題。它可以方便的演示串并聯(lián)電路的連接，還可以放大電流表、電壓表的表盤。學(xué)生上臺演示實物圖的連接也很方便。在學(xué)生做電學(xué)題目遇到困難時也可以隨時打開仿真軟件，進(jìn)行答疑。當(dāng)然仿真實驗也不能完全代替學(xué)生實驗，它只是實驗教學(xué)中的有效補(bǔ)充，與動手實驗相結(jié)合可以優(yōu)化實驗效果。

在教學(xué)實踐中我體會到實驗在物理教學(xué)中起著非常重要的作用，但由于條件限制，我們農(nóng)村學(xué)校沒有成套的標(biāo)準(zhǔn)化的實驗儀器，如果因此而放棄做實驗，教學(xué)效果會非常差，選用生活中常見的物品做實驗，也能起到良好效果！重視這些實驗的教學(xué)，既有利于鞏固知識，提高能力、激發(fā)學(xué)生的興趣，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手動腦習(xí)慣和實驗技能，有利于進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，對全面提高物理教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。