浅谈如何合理改进和创新物理实验

付亚铮

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2017）11-0091-02

要想为一名合格物理教师，不光要有扎实物理知识、教学基本功，更要有一定的实验能力，特别是要有改进和创新实验的能力。改进实验和创新实验的原则：一是“直观”。让学生能从演示实验中直接观察到物理过程，认识物理现象本质，避免拐弯抹角 ；二是“明显”。实验现象、实验过程要显著；三是“简单”。演示器材尽量得少，结构尽量简单，操作尽量简便，不必过分追求仪器的精密、先进和结构的复杂；四是“可靠”。确保演示实验一次成功。

下面是自己改进的几个物理小实验。

其一：自制电磁铁并探究其磁性

设计意图：

1.要学生知道平时的一些废物很可能是物理试验中非常实用的实验器材。

2.开阔学生视野，只要设计合理，有时即使使用简单的实验器材也能很好地完成实验，并达到预期的效果。

3.让学生更深一步学会合作与交流，并懂得其中的必要性。

4.培养学生平时不要随便乱扔废物垃圾的良好习惯。

5.这个实验在这几年实验考试中每年都考，也可以为明年实验考试打下良好基础。

具体实验器材的收集分配工作：

学生：提前让学生收集用完的圆珠笔壳，但并不让学社具体知道要做那一个实验，只说是为实验准备的必要的实验器材。打下伏笔，引起学生注意。（此时，学生很有可能会自主预习后面的课程，也可能会找到要进行的合理实验）

教师：废旧的网线（单股）、8号或10号的铁丝（截成10—15cm长的小段）要比学生人数要多、订书钉（要分成单体）、导线、开关、电流表、电池及电池盒。

制作方法：

取废旧网线3—5米（单股）缠到废笔壳上大约缠上150圈左右，就制成一个线圈（说明要把一端回一下缠在线圈里面，之后把两端拧在一起，使线圈不散），再把铁丝插在笔壳中，就制成一个简单的电磁铁，之后就可以探究磁性了。

探究过程：

探究中由于订书钉比较轻，可以明显看到订书钉被吸引，又由于各类笔壳的粗细并不相同，所以，即使网线长度相同，也会使学生制作出的线圈匝数不同，从而造成吸引的订书钉数量不同，这样，很容易比较匝数与磁性强弱的关系。

其二：内能做功演示实验的创新与改进

课本中原来的实验是，在试管内装些水，用软木塞塞住试管口，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。这个实验的问题在于实验现象的持续时间短，软木塞冲出的时间只需零点几秒钟，如果有些学生精力不集中，就无法看到实验现象。另外这个实验还存在一定的危险性，软木塞冲出以后试管里的沸水有可能冲出来烫伤学生。对于这个实验，我是这样改进的，在原实验装置的软木塞中插入一根玻璃管，在玻璃管的出口处放一个纸制小风车。这样当水沸腾以后，就有大量热气从玻璃管中冲出，从而推动小风车不停地转动。这一实验这样改进以后，实验现象更加明显持久，只要水不干，风车就会不停地转动，同时也更加直观形象、安全有趣，能很好地调动学生的学习积极性。

其三：证明大气压强的存在——瓶“吞”蛋实验的创新与改进

在大气压一章的教学中，验证大气压的存在是一个很重要的教学内容。教材中给我们介绍了几个演示实验，如马德堡半球实验、覆杯实验、瓶“吞”蛋实验等。在我的实际教学过程中，我发现瓶“吞”蛋实验的教学效果最好。因为这个实验做起来很简单，实验现象也很明显，学生兴趣很高，教学效果也很好。但是这个实验也存在一些缺点：一是实验准备时间长，不方便。二是实验的重复性很差，几乎不能重复实验。鸡蛋被瓶“吞”进去以后，要把鸡蛋完整地取出来比较困难。这样，如果有的学生没有看清，想再做一次，就必须用另外一瓶子和鸡蛋。三是实验的成功率不是百分之百。由于所准备的鸡蛋不规则或是气室在侧边或是过大，都有可能导致实验的失败，给学生造成了一定的错觉，从而影响教学效果。所以我把这个实验进行了改进。即用充水的气球代替鸡蛋。经过改进后的实验具有以下几个优点：一是取材容易，推广性强，；二是气球的重复实验性很强，只要操作方法正确，一个气球就可完成。三是利用气球做实验，可以结合教学内容提出比用鸡蛋做实验更多的问题启发学生思考。比如：用手压气球，可以看到气球向两边突出，但不进去，为什么？

其四：几个光学小实验的改进

1.用至少三对大小不等的蜡烛。这个实驗是验证性实验，几十年来，教材都是直接给出学生一对等大的蜡烛来做该实验，其实等于没有验证。学生对比至少三对长短不同的蜡烛之后，自然明白平面镜成的像是等大的。

2.改用手电筒和灯泡来做。将手电筒竖立在桌面上，去除外罩，这样即相当于点燃的蜡烛又可以避免蜡烛流蜡和倒下起火的问题。

3.用坐标纸代替白纸。用刻度尺测量像和物体到玻璃板的距离时容易碰到蜡烛，不论是被火焰烫着还是被晃动而滴下的滴蜡烫着都很危险，所以我采用坐标纸放在玻璃板的下方，让学生通过看坐标纸上格数准确判断像和物体的位置，而避免了用刻度尺碰撞蜡烛的情况。