改进实验教学提升物理课堂效率

■但宝花

改进实验教学提升物理课堂效率

■但宝花

高效课堂是广大教师共同追求的目标，物理学这门以观察和实验为基础的学科，要想达到高效课堂的标准，实验教学就显得尤为重要。人教版九年义务教育初中物理教材中有大量实验，有的看似简单，但由于可视度低、现象不明显、安全性差、操作复杂等因素，在实际操作中却并不容易成功，这就会直接影响教师的教学效果。在实验教学实践中，笔者从身边寻找实验物品，创新改进了几个实验，明显提高了课堂教学效果，现浅谈如下几例。

一、验证大气压的存在

课本中是用吸盘、吸管吸饮料、铁桶变扁三个实验来说明大气压的存在，教学中很多教师还会用到覆杯实验、瓶吞鸡蛋。实际操作过程中，覆杯实验和瓶吞鸡蛋相对复杂且对实验细节要求较高。我做了如下两个改进小实验：

1.如图，将一个大塑料饮料瓶上扎一小孔，取一气球绷开气球口绑于饮料瓶口，气球放进瓶内，开口向外。请一学生往饮料瓶里吹气球，第一次不堵小孔，学生轻松吹大气球，当气球变大时我用手堵住小孔，发现气球没有缩小；第二次用手堵住小孔，学生很吃力，但气球还是没有被吹大。这个实验取材容易，装置简单，实验现象明显，还能引发学生发现新问题，激发学生的学习兴趣。

2.还是选用塑料饮料瓶，在瓶体不同方向、不同高低的位置扎几个小孔（孔的大小适中），向饮料瓶灌水（超过孔高）并盖紧瓶塞，放于桌面会发现水没有流出，打开瓶塞，水从四面八方的小孔喷射而出，盖紧瓶塞，水停止喷射。这个实验除了可以证明大气压的存在，还说明了大气压的方向是朝向各个方向的。同时也能用来做液体压强的演示实验器材。

二、辨析压力与重力

学习压强前必须先了解压力，很多学生认为压力就是重力，教师的口头更正与强调往往不能纠正学生根深蒂固的错误认识。相比口述，实验更直观，也更容易被学生接受。为了辨析压力与重力，我做了这样的实验：先将4个50g钩码平放在木块上用胶带固定住,组成一个重物，然后将重物用胶带固定在米尺中部，将固定好重物的米尺架放在两个保持适当距离的方凳之间，发现重物将米尺压弯。逐渐抬高米尺的一端,发现米尺的弯曲程度随米尺一端的抬高程度越来越小。最后抬高到竖直时,弯曲程度变为零。通过这个实验我们可以得出结论：当支撑面水平时，重物对支撑面的压力等于重物的重力；当支撑面与水平面的倾角逐渐增大时，重物对支撑面的压力逐渐减小；当倾角增大到90°时，重物对支撑面的压力为零。在整个过程中重物的重力始终不变，从而可将压力与重力区分开来。这个实验取材方便、操作简单、现象直观、效果明显,给学生留下了深刻印象。

三、探究物体的浮沉条件

课本中《浮力的应用》直接用文字描述出物体的浮沉条件，学生不易理解掌握。可利用学生身边常见的乒乓球进行实验探究：取用三个乒乓球，将其中一个乒乓球注满水，另一个注入一部分水（可使乒乓球正好悬浮于水中），第三个保持原样，分别将它们放入水中然后松手，观察现象。外观相同的三个乒乓球放入水中后会呈现不同的状态（沉底、悬浮、先上浮最终漂浮），引起学生极大的兴趣来探究物体的浮沉条件。这个实验取材容易，且现象与一般的正常思维有所冲突，能更好地激发学生的学习兴趣，课堂上使用效果很好。

四、比较不同物质的吸热能力

课本中是将质量相等的食用油和水分别放在两个烧杯中，然后用酒精灯对它们分别加热，用温度计来对比观察温度升高多少。这样设计对实验器材的要求比较高，需要完全相同的酒精灯和烧杯，才能得到准确结论。我将这个实验进行了改进：将相同质量的食用油和水装入同规格的两个试管中，对它们进行水浴加热一定时间，用温度计比较温度升高的多少，这样就能保证食用油和水吸收的热量完全相同，实验结果也就更准确。

五、摩擦力的方向

摩擦力是力学中的重点，也是难点。学生往往对摩擦力的方向不够明确，只能是死记硬背。我在教学中根据生活经验，用身边很简单的器材——鞋刷（硬度要适当，不能太硬，也不能太软）来演示摩擦力的方向。

1.把物体（如砝码）平放在鞋刷上，鞋刷毛朝下。向前拉动物体，可看到物体向前移动，而鞋刷的毛朝后弯，说明地面给物体的摩擦力是向后的。很好地演示了物体与地面间的摩擦力方向。

2.将两个物体分别固定在两个鞋刷上，使鞋刷的有毛部分相对（在两个物体中间）。拉动上面的物体，可看到与上面物体固定的鞋刷的毛向后弯，而与下面的物体固定的鞋刷的毛向前弯，说明上面的物体受到的摩擦力方向向后，下面的物体受到的摩擦力的方向向前。很好地演示了物体与物体间的摩擦力方向。这样处理学生更容易理解接受，也就掌握得更牢固。

六、利用内能做功，将内能转化为机械能

课本中设计的实验是在试管内装些水，用软木塞塞住试管口，点燃酒精灯对试管加热，使水沸腾，会观察到软木塞冲出。这个实验的现象的持续时间极短，很难保证所有学生都能观察到现象。另外软木塞冲出以后试管里的沸水有可能冲出来烫伤学生，存在一定的危险性。可做如下改进：

1.将软木塞钻个孔，刚好可插入一根直玻璃管，在玻璃管的出口处放置一个纸制风车，当水沸腾后，就有大量热气从玻璃管中冲出，可观察到小风车不停的转动，实验现象更直观生动、且更安全。

2.对课本中“做功改变物体的内能”实验稍作改进，在一塑料饮料瓶侧打一小孔，使打气筒软管正好可插入，安装如图。往瓶内注入一定量的水，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，一段时间后可看到瓶塞冲出。这样做既可让学生观察到明显的现象，又保证了安全，同时也是对前面所学知识的巩固，是很好的知识衔接环节。

笔者本着“操作简单、过程明显、现象直观、安全可靠”的原则对以上几个实验进行了改进。只有在物理实验教学中不断探究、创新、改进和实践，才能充分发挥实验教学在物理教学中的重要作用，达到更好的教学效果，就让创新改进助教学一臂之力吧！

（作者单位：武汉市东西湖区金银湖中学）

责任编辑 郑占怡