浅谈物理实验教学的优化途径

王正海

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）04-0145-01

实验教学作为一种手脑并用的实践活动，作为一种基础教育与生产劳动的重要结合点，对于培养学生的动手能力和创新精神，实为一个良好的切入点。中学物理实验是培养学生科学的观察、实验能力、科学的思维、分析和解决问题能力的主要课程之一。然而，课本中的物理实验并非个个十全十美，其中有的实验在原理、步骤、可见度等方面或多或少地存在一些缺陷，需要教者作些改进；随着社会的发展，一些新技术、新材料了出现，使有的实验跟不上时代的步伐，有必要用新的实验或新材料来代替，所以对物理实验进行优化是完全必要的。

一、增强实验的直观性

演示实验的主要作用是显示物理现象，因此直观性是它的基本要求。如果一个演示实验所显示的现象要经过拐弯抹角的分析才能说明问题，那它在直观性上便不符合要求，对这样的实验就应想法增强它的直观性。

例如：用冷凝法演示沸点与压强关系的实验是按如下方法进行的：（1）将装入烧瓶中的半瓶热水烧开约2分钟，让饱和水汽把瓶内空气尽量赶走，然后停止加热，立即用塞子塞紧。（2）将烧瓶倒置，安放在铁支架上，从上面向烧瓶底部浇冷水，瓶内的热水又重新沸腾起来。该实验成功率高，但实验后必须引导学生利用液化知识对瓶内水蒸汽的变化进行分析后，方能得出结论。所以实验的直观性不强。如果按下面的方法实验，则能有效地增强实验的直观性。在瓶里装入低于100摄氏度的水，用注射器抽出瓶里的空气，使气压降低，就会看到水沸腾起来。这表明，在压强减小的时候，液体的沸点降低。

二、改进实验方法，降低实验难度

中学物理实验有的原理简单，一看就懂，但要做好，难度却很大。稍有不慎，很容易失败。这样的实验不仅对学生实验能力的培养无益，而且还会引起学生对物理知识的怀疑。为此有必要改进实验方法，降低实验难度。

例如“研究液体内部压强与深度关系”的实验中，要求学生用刻度尺测出试管露出液面的高度。因为刻度尺的“0”刻度要与水面相平，其保护部分必须浸入水中。读数时，眼睛既要看刻度尺下边防水尺撞动试管，并且要使“0”刻度与水面相平，双眼要看刻度尺上的数值，并要不断地追随漂动的试管，操作难度很大。测得的数据出入较大，不易得出液体内部压强与深度成正比的结论。为此教学时教师可以在试管外壁贴上有刻度的纸条，让学生直接读出试管浸入水中的深度。这样改进后操作简单，读数准确，误差小。

三、减小实验误差，提高实验精度

中学物理实验既有定性实验，也有定量实验。对定量实验要尽量减小实验误差，使测得的结果与实际值基本一样。

初中物理测定盐水密度的实验步骤如下：（1）用天平测玻璃杯的质量；（2）往玻璃杯里倒入适量的盐水，用天平测出玻璃杯和盐水的质量；（3）用量筒测出玻璃杯中盐水的体积。该实验第三步将玻璃杯中的盐水倒入量筒测定盐水的体积时，会有一部分盐水粘在玻璃杯上，因此用量筒测出的盐水的体积略小于盐水的实际体积，从而导致测得的盐水密度比实际密度大。再是倒入的盐水体积不可能恰好为整毫升数，读数误差较大。为了减小实验误差，提高实验精度，将原实验进行了如下改进：用天平测小量筒的质量；往小量筒中注入整毫升数的盐水，如果不够整数则改用滴管滴加，确保盐水为某一整数值。记下盐水的体积；用天平称出盐水和量筒的总质量。改进后的实验，能较准确地测出盐水的体积，使实验误差大大减小。

四、增大实验的可见度

中学物理实验中，有些物理现象不明显，可见度小，学生观察不清楚，因此实验时应借助机构、光电的方法进行放大，或采用染色、照明、衬托背景等措施突出观察的对象，增大实验的可见度。

初中物理中电磁感应实验的演示装置，由于单根导线切割磁力线产生的感生电流只有零点几微安到几微安，这样微弱的瞬时的感生电流最多只能使普通示教电流表的指针产生很小的偏转角度，甚至根本不发生偏转，演示效果极差。改进的方法为：用细漆包铜丝绕出一个一百匝左右的矩形线圈，现用线圈的一边代替原实验中的直导体，线圈中产生的感生电流达几十微安，指针的偏转角度增大，有利于学生观察，有效地增大了实验的可见度。

五、提高实验的可信度

中学生由于辩证思维还不发达，思维的独立性和批判性不成熟，考虑问题存在片面性和表面性，容易被一些非本质的表面现象所迷惑，常常把物质外部的非本质属性当做依据，而有的物理实验又恰恰是本质现象与非本质的现象同时存在，并且那些非本质的物理现象更能引进学生的注意，使学生抓不住本质，发生错误，实验的可信度低，因此可以从提高实验的可信度入手对原实验进行改进。

总之，实验是物理教学的基础，加强实验教学是当前提高中学物理教学质量的重要一环，优化物理实验势在必行。