改进物理实验 从生活开始

凌正兵

摘 要：物理学以观察为起始，以实验为基础，对自然现象进行探究，最终得出结论，形成规律，并应用于实际生活。因此，实验在物理教学中占有重要的地位，作为物理老师，除了在上课前需要准备实验器材、进行试做以外，还需在教学后进行不断反思和改进。随着对苏科版物理教材的不断熟悉，发现教材中有一些实验总是达不到预期的教学效果，教学目标的达成较为困难。经过一番思考和实践，针对其中的两例，提出了自己的优化方法。

关键词：优化设计；生活应用；情景讨论

实验名称：观察水的沸腾

在苏科版八年级上册第二章第2节“汽化和液化”中，观察水的沸腾是一个非常重要的学生分组实验。教材中列出此实验，旨在让学生学会观察现象，进行比较，得出水沸腾的特点，从而总结出液体沸腾特点。因此，实验现象明显与否便成为了教学重点。此外，为了方便进行教学，实验时间应要求尽可能短些。为了能在短时间内观察到水的沸腾，教材中采取的方法是向如图所示装置的烧杯中加适量的温水，在烧杯口加个盖子、酒精灯用外焰加热等方法。

可是，由于取用的是适量温水，在实际观察过程中，水沸腾前气泡上升过程中大小的变化基本看不到，学生只能观察到水沸腾后气泡变化情况；同时，由于实验装置的限制，水沸腾前后声音的变化学生根本听不出来。如此一来，课堂教学目的不能达成，失去了实验教学意義，在解释“响水不开，开水不响”时，更是无从下笔。

如何解决这一教学难点？观察生活用品，我想到了用不锈钢透明电水壶（如图所示）：如果上课时用电水壶在教室里烧水，也许就能解决水沸腾前后声音的变化；同时，由于是透明的，学生能很清楚地看出沸腾前后水中的气泡变化情况。想到便做，我购来了这种电水壶后，首先在家里进行尝试，发现水量满足要求的情况下，实验现象非常明显。进一步，乘着学生外出上体育活动课期间，我把装置搬进了教室，按照之前的方法，配上温度计，再次进行实验，效果和之前一样。紧接着，我又找来了两名学生，仍然乘着学生上体育活动课的机会，进行实验，由他们进行观察、比较、进行实验，仍然达到了实验效果。在当年的区级公开课“汽化和液化”中，当我把新装置呈现在师生面前，大家首先感到很惊奇，随后的课堂实验环节，绝大多数学生能准确地描述水的沸腾现象及特点，圆满完成了教学任务，得到了与会老师的一致好评。

实验教学是个难点，但只要换个思维，也许就能很好地解决，使其成为一个亮点。

实验名称：机械效率之“再探动滑轮”

在苏科版九年级上册第十一章第5节“机械效率”中的“再探动滑轮”活动教学中，教材中说“将钩码提升至一定的高度”是我们的目的，我们将这一做功叫做有用功；使用动滑轮提升重物时，因为需要克服摩擦力和绳重做功以及克服动滑轮重做功，虽然这部分功我们不需要，但因为不得不做，故而我们将其叫做额外功；把手的拉力对动滑轮做的功叫总功。课本定义明明白白，学生听了也频频点头。但正应了“物理一听就懂，一做就难”这句话，学生课外做习题时，还是分不清哪个是有用功，哪个是总功。

如何让学生更好地理解有用功、额外功、总功？有一次，我遇到了一道题：小刚用水桶从井中提水的时候，有用功、额外功、总功分别是什么？如果桶掉到井里，在捞上的桶里带了一些水，有用功、额外功、总功分别是什么？这道题的出现使我茅塞顿开：如果在课堂教学中我也尝试“提水”“捞桶”，询问学生：“你的目的是什么？你由做了什么其他事？你怎么做的？”等问题，也许之前的疑惑便可以迎刃而解，同时还能激发学生对学习物理的更大兴趣。为此，我修改了原先的实验教学方案，将整个活动过程改为如下：

名称：你“提水”，我“捞桶”

目的：分析有用功、额外功、总功。

器材：一桶水、小塑料桶一个、弹簧测力计、动滑轮、细棉线。

提问：看过提“井桶”的画面后，哪位同学愿意上来，用动滑轮从“井”中提一些水上来？（大塑料桶模拟井）

思考：学生充分讨论后，两名学生上讲台并组装好动滑轮，用小桶从“井”中将水提上并放在课桌上。

提问：请问他们是用什么打水的？

学生：小桶。

提问：如果增加一个竹篮，大家思考：用桶和用竹篮哪一个能达到目的？

学生：用水桶。

提问：大家分析一下：用桶打水放到桌面上这个过程做功了吗？对什么物体做了功？

学生：符合做功条件，动滑轮对水和桶都做了功。

提问：可是我们是“提水”，不是“提桶”啊？

学生：提水必须要提桶。

归纳：必须做的功叫有用功；不需要，但又不得不做，我们称之为额外功。提水时，目的是提水而非提桶，所以对水做的功是有用功，对桶做的功是额外功；手上拉力做的功叫总功。

转换：如果不小心把桶掉“井”里了，捞桶时提上来一些水，同学们能分析一下“捞桶”时，谁是有用功，谁是额外功，谁是总

功吗？

学生思考，交流讨论，回答。

在加入“提水”和“捞桶”两个小活动环节后，学生课堂参与的积极主动性明显提升，活动中，大家相互交流，相互讨论，彼此思维冲突，又通过辨析加强了对知识点的理解，对理解机械效率起到了积极的推动作用。

以上两则实验的思考与优化，只是苏科版物理实验教学冰山一角。正如之前所述，转换观察角度和思维，我相信，只要能充分挖掘物理学科资源和生活细节，就能充分激发学生的求知欲，变被动学习为主动学习。

参考文献：

[1]巨杰.初中物理实验的生活化[J].中学生数理化（教与学），2017（3）.

[2]李亮亮.利用生活资源，开展物理实验[J].数理化解题研究，2017（14）：52.

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