初中物理实验改进的实践探索

施玉华

摘 要：初中物理教材中的很多实验都是为了对物理现象和物理反应结果等进行证明，但个别实验在操作演示中过程不够明显，有的并不适合在教室内演示。如果教师对实验进行适当的调整和改进，那么，往往能够带来更好的效果，让实验不再受场地的局限，而且演示起来让学生观察得更直接、更清晰。在此，主要以光的直线传播实验为例对初中物理实验的改进进行分析和探索。

关键词：初中物理；实验改进；光的直线传播

一、光的直线传播实验原型及存在问题

苏科版教科书没有安排关于光沿直线传播的具体探究活动，教科书配以“林间的光柱”和“光在水中传播”两幅插图，直观地显示了光在空气中、水中的传播路径。在实际教学中，教师通常事先准备好实验器材，让学生上台演示光的传播路线，主要做三个实验：分别将一束光射入到空气、水和固体之中，观察光在不同的介质中所发生的现象。其主要目的就是为了验证光在均匀介质中是沿直线传播的。其中，光在空气和水中的实验要求的条件是在暗室之中，由于这个条件在教室之中不适合演示，即使演示的话由于教室暗度不够，实验的现象不够明显，学生并不能够直接而清晰地观察到光路，实验结果说服力不强，存在一定的不科学、不严谨的问题。这就需要对原有实验进行改进，让其在教室之内能够操作，让实验过程更容易取材、更容易被学生直接地观察，且实验的过程和原理能够为学生所清晰认知。

二、关于光的直线传播实验改进的实验探索

（一）关于光在空气中传播实验的改进

可以事先寻找一个空的矿泉水瓶，将瓶口拧开，然后点燃一支蚊香并将其放置于矿泉水瓶的瓶口处，当看到烟雾缭绕于矿泉水瓶口处时，利用激光笔将光线放置于瓶口处，让其穿过烟雾，这样我们就会发现中空气中会有一条直线光路且非常清晰。

也可以用沾满粉末的黑板擦在黑板上方进行磕碰，这样粉笔末就会向下坠落，此时让激光笔射出的光线对粉笔末进行穿越透射，同样能够在空气中发现一条清晰且明显的光线。

还可以选取一个保鲜盒，要求其具有较强的透明度，同样在其内点上蚊香，并持续几秒钟的时间，确保保鲜盒内充满烟雾，之后将蚊香取出，将保鲜盒的盖子合上，然后借助激光笔，使其发出的射线射向保鲜盒的侧部，这样光在空气中沿直线传播的实验结果就能够得到充分证明。这一实验改进后不仅有效避免了教室内光线强度较大、实验操作演示效果不明显的问题，而且在材料的选取上也非常容易，在实验操作中步骤和程序也极为简单，而且有效地达到了实验的预期效果，学生观察起来更直接、更清晰。

（二）关于光在水中传播实验的改进

这一实验操作改进中，可以事先寻找一个装满清水的矿泉水瓶，在其中加入适量的肥皂水或者向其中滴入几滴牛奶，通过这些物质的加入让矿泉水瓶中的水呈现一定程度的浑浊状态，然后让激光笔射出的光线向水中进行射入，那么我们就能够从瓶子的一侧明显地观察到一条光路，且光路是笔直的。当然如果运用氦氖激光笔效果会更为明显。这样在实验改进之后，摆脱了教室内暗度不够、光线太强的问题，实验器材选取极为容易，操作程序也并不复杂，较之改进前的实验在效果上更为明显、直观。

有资料中运用水槽作为实验工具，并向水中加入牛奶的改进方法，由于牛奶的散射颗粒相对较大，有时候在水槽玻璃的表面可能会出现一定的折射现象，造成实验现象和结果不明显的问题。因此在实验中尽可能地用大量筒来代替水槽，而且向量筒中加入广告色而不加入牛奶，这样由于广告色在水中的溶解性更好，在光的分散作用上更为明显，整体的光路清晰度更高，而且量筒较之于水槽，在激光笔射出的光线由空气进入到水的过程中，不会因为水槽表面玻璃的反射作用而导致光线反射，且进入到水中的光线总体上更多。而且在将广告色放入到量筒的过程中，当广告色未完全溶解、没有完全均匀分布时，有广告色的部分能够清晰地看到光路，而清水之中则看不到，这就充分证明了能够看见光路的地方是由于某种物体的反射作用造成的，在大量筒中加入广告色也是利用其小颗粒对光进行散射这一原理，这样就更清晰地观察到了光路。由于黄色广告色能够对红色进行反射，因此盡可能地选择黄色的广告色加入到水中。

（三）关于光在均匀介质中沿直线传播的实验证明

苏科版提出的实验结论是光在均匀介质中是沿直线传播的。而上述的实验演示操作并不能有效证明这个结论，需要对原有实验进行改进。其主要改进方法就是找到一个铁架台并将激光笔固定于其上，确保激光笔射出的光线能够达到远处的一面墙上，此时学生观察到的光路是固定的、没有丝毫移动的，然后，找出一盏酒精灯，将其点燃并放置于激光笔之前的空气之中，对空气进行加热，由于空气被加热后变得不均匀，不符合均匀介质的特征，学生观察到光路也不再固定而是闪烁不定的。这样的实验就充分证明了光在空气等介质中沿直线传播的条件就是介质必须是均匀的，而且通过实验学生也会对光沿直线传播的条件和过程有着更为深刻的认知与理解。

三、结束语

初中物理中的很多实验，只要按照原有实验的思路，采用一些替代性的材料，再加上一些必要的辅助材料，实验便会更便于操作和演示，实验过程中的取材更容易、更便利，实验的效果会更可观、更明显。在初中物理教学中，教师应当鼓励和支持学生对实验的操作，特别是实验的改进进行大胆的尝试和探索，让实验更好地服务于初中物理教学。

参考文献：

[1]陈家胜.对光直线传播实验的改进[J].自然科学，2011（6）.

[2]李金华.光的直线传播实验的改进[J].物理教学探讨，2015（2）.

编辑 段丽君