加强实验教学的几种有效方法

张治顺

摘要：由于物理实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易于激起学生兴趣，教师要时刻铭记“实验先行，渗透教学全程”的意识，一方面我们动脑改正教材中不易于操作或很难成功的演示实验和分组实验，还应赋于实验教学新的内涵和外延，充分发挥实验在传授基础知识、习题教学等方面的作用.教师可通过诙谐、夸张的表演呈现测量工具错误的使用方法或错误的实验步骤让学生纠错、为实验“增容”、习题实验化等手段，使学生牢固地掌握物理知识；同时，也是教师突破教学重点难点，完成教学任务，提高教学质量的重要保证.

关键词：物理实验教学；表演；实验 “增容”；改正实验；习题实验化

物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分.它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段.由于实验具有真实、直观、形象和生动的特点，易于激起学生兴趣，教师要时刻铭记“实验先行，渗透教学全程”的意识，一方面我们动脑筋改正教材中不易于操作或很难成功的演示实验和分组实验，还应赋于实验教学新的内涵和外延，充分发挥实验在传授基础知识、习题教学等方面的作用，在教师的引导下，通过观察、实验、操作等亲身实践体验，主动去探索获取新知识，是使学生牢固地掌握知识的有效途径；同时，也是教师突破教学重点难点，完成教学任务，提高教学质量的重要保证.现谈谈自己加强实验教学方面的一些做法.

1让表演走进实验

表演艺术是通过人的演唱、演奏或人体动作、表情来塑造形象、传达情绪、情感从而表现生活的艺术.这里所说的表演，是在恰当的时候，通过诙谐、夸张的人体动作、表情，呈现测量工具的错误使用方法，来替代教材中的纠错插图，或者呈现不合理、错误的实验过程让学生纠正，能够有效集中学生注意力，提高课堂实验效率.

范例1苏科版教材“练习使用温度计”活动中，教材以说明书的形式给出使用方法.学生通过阅读说明书，了解仪器的基本性质和性能，使用方法等.学生在实际测量冰水、自来水、温水的温度之前，教师以使用者的身份，通过诙谐、夸张的表演，将使用温度计的错误方法一一呈现出来，然后引导学生进行分析判断，纠正不正确的做法，既培养了学生观察力、注意力，又调动学生的学习热情，活跃了课堂气氛，从而让学生牢记温度计正确使用方法，以至于毕业多年的学生还能记起这堂课，取得了意想不到的效果.教师的表演要呈现以下错误；1、温度计放进水中触底；2、温度计当搅拌器使用；3、温度计未等示数稳定后马上取出读数；4、读数时仰视和俯视；5、黑板上记录的示数没有单位；6、读数完毕，随手将温度计放在讲台上，未将温度计放回纸套.测量工具的使用，均可采用这种方法，如刻度尺、天平、弹簧测力计等的使用，但如果学生不便于观察教师表演的话，如电表读数错误、量程及正负接线柱接法错误等，教师可事先用数码相机将表演制作成视频，将局部之处进行放大，在课堂上适当的时候通过多媒体展现出来，比教材中采用插图纠错要直观生动，省时又简便.

范例2某同学为测量“花花牛”牌牛奶的密度，用天平、玻璃杯、量筒等器材，设计了如下实验方案：

A.用天平称出玻璃杯的质量m1

B.将适量牛奶倒入杯中，

C.用天平称出玻璃杯和牛奶的总质量m2

D.将杯中牛奶倒入量筒中，测出牛奶的体积V；

E、计算牛奶密度ρ=（m2- m1）/V

（1）你认为这个方案有什么不足之处？（2）请你提出改进这个实验的方法.

这是一道误差分析题，这个实验方案的不足之处是杯中牛奶倒入量筒中，玻璃杯中有残液，导致测出牛奶的体积V偏小，算出的密度变大.通过表演，杯中残液清晰可见，比口头讲解直观有效，学生记忆深刻.

2将实验进行“增容”

由于教材受到篇幅、体系和时间的限制，一些实验被简化或扬弃，留存着许多学生可探究的空间.教师应及时把这些深藏不露的资源挖掘出来，让学生经历“再探究”的过程，使实验内容“增肥”.

范例3“小孔成像”在苏科版第三章第三节《光的直线传播》中一笔带过，是通过章后的信息快递介绍的，且在信息快遞中只提到小孔成像是倒立的像.为了激发学生学习兴趣，培养学生良好的探究意识和习惯，笔者除了课后练习要求学生用易拉罐等材料制作简易针孔照相机观察窗外景物之外，适时对实验进行“增容”，要求学生以烛焰作为观察的物体进行以下探究活动：1、像与物左右方向的倒正情况（采用轻吹烛焰的方法进行观察）；2、物体向左右方向移动，像如何移动？3、改变物体到小孔距离，像的大小、亮度如何变化？4、物体顺时针转动，像的转动方向？5、小孔形状改变，像的形状变化吗？6、改变小孔大小，像有何变化？

范例4苏科版初中物理9年级上册“伏安法测电阻”是电学中的一种基本测量，在完成本实验之后，笔者要求学生课外进行如下实验：1、用一个已知电阻替代电压表，如何测未知电阻？有几种接法？ 2、用一个已知电阻替代电流表，如何测未知电阻？有几种接法？3、上述方法中，哪些方法是只接一次电路的？学生通过探究，设计了6种测量电路，既巩固了串、并联电路电压、电流特点和欧姆定律相关知识，又提升了学生运用知识解决实际问题的能力，让学生充分体会做中学，学中做的乐趣.

如果增加的实验内容不多，就可让学生当堂完成，没有必要延伸到课外.如在探究凸透镜成像规律实验中，在完成教材规定的探究内容之外，还顺便让学生完成如下探究：1、凸透镜不动时，物体上下、左右移动，像如何移动？ 2、物体不动时，凸透镜上下、左右移动，像如何移动？3、物体顺时针转动，像的转动方向？4、物像位置互换，像的大小有何变化？

3创造性的改进实验

现行教材有一些实验，理论上来说是可行的，但实验操作很困难或成功率很低，在这种情况下，老师要肯下功夫进行探索，总能找到解决的办法.

范例5苏科版初中物理9年级下册第十六章第二节《电流的磁场》的“活动16.5探究通电螺线管的外部磁场”，探究内容有两个：一是将小磁针（红色一端为N极）先后放在螺线管周围不同处，接通电路（如图1，开关未闭合），记下小磁针静止时N极所指的方向，根据小磁针N极所指的方向画出通电螺线管外部磁感线的分布图.二是探究通电螺线管磁场方向与电流方向的关系.学生要能正确画出通电螺线管外部磁感线的分布图，关键是通电螺线管的磁性要强，小磁针在不同位置偏转要到位.而教科书上和教学仪器厂提供的螺线管，均存在匝数不多，磁性不强的缺点.笔者曾用4节干电池供电，小磁针放在图示位置，小磁针静止时指向根本无法达到理想指向（如图1）.笔者试着在螺线管中间插入铁块（或铁心），小磁针偏转情况有所好转，但离理想状态仍有差距（如图2）.

为了解决螺线管磁性不强的问题，笔者试着将直径为0.5mm的漆包线绕在一根直径为4㎜的铁钉上，当用4节干电池供电时，小磁针偏转很到位（如图3）.鉴于电磁铁内容在此探究内容之后，老师在探究活动之前向学生作如下说明：为了增强实验效果，增加螺线管的磁性，在螺线管中间插入一根铁钉.

为了确保探究活动成功，注意事项如下：

（1）电源电压6V较好，滑动变阻器接入电路中阻值宜小.

（2）铁钉长度不小于90㎝，这样在螺线管周围代表性的位置均能摆放小磁针.

（3）漆包线匝数50匝以上，且要均匀分布在铁钉上，不要集中于中間一段.

（4）小磁针灵敏度高要一些.

4用实验排除习题疑难

有一些实验类习题或贴近生活的习题，由于学生前概念、思维定势的干扰或受认知水平、思维能力的限制，尽管教师使出浑身解数进行通俗的讲解和比喻，但学生对结果仍然似信非信，将信将疑.怎么办？用事实说话.教师应创造条件把这个习题在现实中再现，以便增加说服力，让学生得到自己确信的结论.

范例6扬场机能把谷粒、谷糠和小石块分开.这三种东西中哪一种的落地点距扬场机最近？哪一种最远？同样大小的谷粒和小石块，为什么落地点的远近不同？

由于学生受错误的生活经验的干扰，认为谷糠最轻，飞得最远.尽管教师作出“速度一定时，质量越大的物体，动能越大，能够克服空气阻力做的功越多，所以飞得远”的解释，但仍有不少学生似信非信.笔者即时拿出事先准备好的大小相同的粉笔头和纸团，在讲台上同时扔出，比较它们飞行的距离.学生看过之后，频频点头.

学生刚接触电学时，碰到如下问题经常犯错.

错解1：如图4所示，开关S闭合时，认为示数变小，示数不变.

错解原因：与生活中一条河，分成两条河进行类比.

错解2：如图5所示，开关S闭合时，认为L1不被短路，有电流经过.

错解原因：认为L2也有阻碍.

“我听了，忘记了；我看了，记住了；我做了，理解了”.这是对实验与掌握知识的关系的通俗概括.在今后的物理教学中，继续不断探索，做物理实验教学的有心人，不断拓展实验教学的新思路，形成自己的实验特色教育.

参考文献：

[1]陶红. 物理实验论[M].广西：广西教育出版社，1996年.

[2]物理教学参考资料.苏科版初中物理教材编写组[Z].江苏：江苏科学技术出版社，2005年.