趣味物理演示实验在中学物理教学中的应用

胡桂平

摘 要：物理实验作为提高学生实践创新能力的重要手段，一直以来都被显实际教学忽视，本文从实际教学出发，举例了4个易于实现效果明显的趣味物理实验，并将实验原理与课本知识结合，为现阶段中学物理教学改革提供一些参考。

关键词：趣味物理实验；中学物理教学；新课程改革

1问题的提出

《普通高中物理课程标准》指出“高中物理课程应能够促进学生自主学习，培养学生积极探究，勇于参与、大胆实验、勤于思考的优良品质”“加深学生对科学探究的理解，关注学生在科学探究过程中的能力提升，提高科学探究的深度和层次应该是中学物理课的追求和宗旨”。实验是中学物理教学的重要手段和基础内容，然而在目前现实的物理教学实践中，实验的功能并没有因为基础条件的改善而得以充分发挥，教师用纸和笔“做”课堂实验的现象还很普遍，理论教学和大量的习题练习几乎成为了中学物理教学的全部。究其原因，可以分为两方面。一方面一线教师对于实验教学资源利用的内涵的理解还是不明确的，行动也不积极；另一方面实验资源的开发是无组织的，零散的，对于一线教师，收集整理优质物理实验资源的时间和精力成本都很高。

2研究的目的意义

趣味物理实验的引进可以充分发挥教师和学生的创造力，在传统的演示实验教学中，教师只是根据教材的要求，利用实验室配备的仪器完成规定的实验内容，因此，师生的生命力和创造力难以得到充分的发挥。而师生共同参与演示实验资源的开发，才能真正体现自主性和创造力。其次有利于改变教师的教学方式和学生的学习方式，在物理教学实践中，重视师生对实验资源的自主开发和利用，一方面，有利于教师在教学中彰显自己的个性，形成独特的教学风格，另一方面，可以实现学生角色的转变，学生是课程资源的开发者，是实验仪器的自主研发者。

最终进一步体现物理学的实验特色。

3高中趣味物理演示实验资源与实践案例

案例一：富兰克林轮演示尖端放电

装置结构：将易拉罐剪裁成如图1所示的四轴叶片结构，叶片的末端向同一逆时针或顺时针翻折。制作成一个富兰克林尖端放电轮。

设计思想：由于尖端放电，当富兰克林轮带正电时，放电使大量正电荷从尖端飞出，其反冲作用使尖端受到推力而转动；当富兰克林轮带负电时，放电使大量正电荷冲向尖端使尖端受力转动。

实验操作与现象：分别给富兰克林轮加上正电荷和负电荷，都看到轮子向尖端的反向转动。

案例二：静电吹风演示尖端放电

装置结构：利用实验室废旧的仪器底座、有机玻璃棒、铁架台的钢杆、钢针和蜡烛组成如图2所示的实验装置。

设计思想：将静电高压电源的输出端（正极）与钢针连接，开启电源，逐渐增大电压，由于尖端附近电场很强，电场使空气电离，在空气中带负电的粒子飞向尖端的同时，尖端带负电的粒子也向外喷射，从而形成一股气流，叫做静电风。

实验操作与现象：将蜡烛火焰靠近尖端会发现蜡烛火焰被吹向一边甚至吹灭。若将蜡烛换成纸片，可以看到纸片被吹离尖端。将手置于尖端附近，也可以感受到一股气流，但要注意安全。

案例三：液体表面张力演示

装置结构：将一定粗细的铁丝弯成半圆形，略长于直径的细棉线固定在两端，且棉线的中间绑定另一细绳，并与重物相连，至此半圆形成一个二维的封闭环境。如图3所示

设计思想：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力。就像你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势。

实验操作与现象：将半圆环浸入泡沫水中，可以形成一个完整液面，由于液体表面张力的作用，棉线是内陷的，液面为“月牙”形状，之后缓慢拉起金属半环，由于重力的作用，中间的棉线会被拉扯变形如图所示，外部施加压力的变化棉线的拉扯程度也会相应改变。进而体现液体表面张力的特性。

案例四：流体压强与流速的关系

设计思想：流体压强与流速的关系，也称伯努利效应，是初中物理教学中与学生生活息息相关且趣味性很强的知识点，以上总结了四种较易于实现，材料简单、课堂教学演示效果明显的实验装置。

实验操作与现象，当气体或液体以高于周围环境流速通过两物体之间时，流速大压强小，两物体有靠近或靠近的趋势。

4结语

最后总结趣味物理演示实验在实践教学中给我的几点启示，希望能够为物理教学工作者的教学实践与研究提供参考。

4.1重视物理演示实验资源的开发、利用与保存

物理教师要具有科学的资源意识以及开发课程资源的技能，物理演示实验资源是支撑物理课堂教学的宝贵财富，它的开发与利用考验着教师的聪明才智。我们要努力开发生活中常见物品的实验功能，设计出操作简单，效果明显，富于启发性，生动有趣的演示实验来充实我们的物理课堂教学。同时，我们还要做好对所开发的实驗资源的整理、保存。

4.2充分挖掘生活资源，弥补现有实验资源的不足

新课程标准强调“从生活走向物理，从物理走向社会”，利用生活资料设计的实验装置能使学生迅速的获得清晰的感知，有利于集中学生的注意力，增强学生的亲切感，从而增强学生的探索性与参与性。只要我们做个有心人，积极思考常见生活用品的实验属性，探索其实验用途，分析它如何与我们的教学产生联系，或者依据我们的实验要求去思考如何用生活中的物品完成该实验，并且操作简单、效果明显，能激发学生的兴趣，这样就能使课程资源意识成为自己的职业习惯。

4.3通过演示实验资源的开发，为学生提供更多探究的机会

学生的探究意识和探究能力不是教师教出来的，是在实践中培养出来的，教师应该为学生多提供探究的机会，发展学生的创新能力。首先，每个实验都要有学生可探究的内容，让学生发挥想象力，提出自己的实验方案，亲自操作，分析实验现象，得出结论；另外，在教学实践过程中要合理安排探究性实验。现在我们开展探究性实验的最大难题是时间紧张，因此教师要对探究要素进行合理的安排，让学生在一个实验中重点培养一个或几个要素，通过开展多个系列化的探究实验，使学生逐渐培养系统全面的探究能力。

4.4建立物理演示实验资源包，有效整合管理相关资源

根据实验教学的要求，搜集整理可供利用的社会资源和自然资源的总和就构成了实验资源包。它是通过对已经开发或生成的课程资源进行重组和系列化整理而形成的成果形式，具有选择性并且可供再次开发。既能提供创新和拓展的实验器材，又能正确指导怎样利用器材开展实验教学，并提供可选择的实验教学模式，这样才构成一个完整的演示实验资源包。演示实验资源包的建立可大大节省演示实验教学的准备时间，又有利于教师之间进行交流，将其逐步完善。

参考文献：

[1]王杰，尹钊.趣味物理实验在中学物理教学中的应用[J].理化生教学，32（1）：201-203.

[2]臧文彧，威彦锋.中学物理实验的几点改进[J].物理通报，2001。4（1）：31-32.

[3]李进.中学物理演示实验资源的开发利用研究[D].山东：山东师范大学，2014.