以实验为基础的初中物理实践教学方法探究

任智才 吴凤英

摘 要：中学物理是一门科学性、实践性较强的课程。实验教学在物理教学课堂中扮演着举足轻重的角色，将深奥晦涩的物理原理用形象具体的物理实验结果呈现在学生面前，不但有助于学生掌握理解物理知识，而且有助于培养学生的实践能力、分析能力以及创新能力。因此科学正确的物理实验教学是中学物理教学的关键。本文结合自身在物理实验教学中遇到的具体问题进行探究，有助于教师和学生顺利的完成物理实验实践教学。

关键词：中学 物理实验 教学经验

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）05（a）-0142-02

物理是一门以实验为基础的学科，实验观察物理课堂重要的教学手段之一，也是培养学生观察能力和科学探索精神的重要途径[1]。但是中学生在进行实际物理实验操作的过程中，经常由于各种原因造成实验结果不明显甚至失败的案例。这样的实验不但会对学生造成误导，也会挫伤学生学习的积极性。本文结合自己在实际物理教学中的经验以及实际观察到学生的操作过程进行分析，希望能够有关的实验指导教师以及中学生提供一些借鉴。

1 掌握正确的仪器读数方法

在初中物理实验中，经常要使用各类测量仪器，如刻度尺、弹簧测力计、秒表、电压表、电流表等。物理仪器的读数是物理实验最基本的一项技能，也是初中物理实验考核的重点[2，3]。在进行仪器读数之前，应首先确定仪器是否应该进行估读。对于游标卡尺、秒表等不需要估读的仪器，严格按照仪器读数的指导步骤进行读数即可，不需要进行估读。而对于需要估读的仪器，如刻度尺、量杯、弹簧测力计等仪器，学生在首次接触读数的过程中，对于读数过程中的估读往往比较困难。于是在学生首次接触读数的实验教学中，要侧重培养训练学生的估读技能。以最小分度为1的刻度尺为例，在估读过程中重点讲解虚拟刻度线法。想象在两条刻度线的中间位置处存在于一条虚拟的刻度线：若测量点位于靠近第一条刻度线，则估读数为1或2；若被测点位于虚线左侧且靠近虚线，则估读数为3或4；若测量点恰好位于虚线处，则估读为5；若测量点位于虚线右侧且靠近虚线，则估读数为6或7；若测量点靠近第二条刻度线，则估读数为8或9。据此反复训练学生的估读技巧，为后续的物理实验过程奠定基础。

2 合理安排实验步骤

科学合理的实验步骤，是完成物理实验的基础。在初中物理实验教学中，教师在实验前要重点讲解实验步骤，而且应该进行深入的分析，让学生明白为什么要严格按照实验步骤进行实验，才能保证后续实验的顺利进行。否则一些学生在进行实验的过程中，实验操作步骤看似正确，但实验结果不明显或者得到错误的实验结果，对学生造成误导。下面以实际物理教学实验中的两个实例进行说明。

例1：在初中物理教学中关于质量和密度的学习过程中，经常会安排学生进行牛奶密度测量的实验。在该实验过程中，很多学生往往先测量烧杯的质量m，然后测量牛奶和烧杯的总质量M，最后将烧杯中的牛奶全部倒入量筒

中测量牛奶的体积V。然后根据公式计算出牛

奶的密度。从计算的过程来看，该实验并没有任何错误的地方。但是，计算得到的牛奶密度是错误的。因为在向量筒倒入牛奶的过程中，烧杯的内壁不可避免的附着了一些牛奶，其质量为m'。所以在计算密度的过程中实际的牛奶质量为M-m-m'。所以正确合理的实验步骤应为：

（1）首先测量牛奶和烧杯的总质量M；

（2）将牛奶倒入量筒中测量其体积V；

（3）最后测量倒出牛奶后烧杯及内壁上附着的牛奶的质量m；

（4）利用公式计算牛奶密度。

例2：在初中物理电路教学探究并联电路中电流关系的实验中，很多老师图方便经常让学生使用一块电流表去依次测量干路电流I及两条支路的电流I1，I1，将每次的读数记录下来，然后根据三次的实验读数来判断干路电流与支路电流的关系。从实验原理来说，这一过程完全正确。然而在实际的实验操作中，往往由于电池的电压不稳定、学生在三次读数过程中带来的误差较大等原因，造成经常会出现I≠I1+I1的结果，给初次接触电路实验的学生造成困扰，无法理解并联电路中干路电流与支路电流的关系，使得实验失去了应有的作用。如图1所示，正确合理的实验步骤为：

（1）在干路L和两条支路L1，L2上各自串联一块电流表；

（2）闭合开关S；

（3）同时观测干路电流表A及两条支路电流表A1，A2的读数。

按照上述步骤进行实验时，可以从三块电流表的读数直观的观察出电流表A的示数是两条支路电流表A1，A2的示数之和。同使用一块电流表分别测量三次的实验方法相比，实验现象更加直观，便于学生的理解。也减少了实验过程中偶然误差的积累，结果更加准确。

3 掌握科学的实验技巧

一些中学物理实验，即使实验步骤完全正确，由于缺乏实验技巧，学生在进行实验时也会出现实验现象不明显甚至实验失败的现象。下面以作者在实际物理实验教学中遇到的实例进行说明。

例1：摩擦起电是初中物理最基础的一个电学实验。虽然该实验操作步骤简单，但是一些学生在进行摩擦起电的实验过程中，往往按照实验步骤操作后实验效果不理想，甚至出现失败的现象。在经过多次观察后发现，这些学生在使用丝绸摩擦玻璃棒的过程中，摩擦的压力过大，摩擦的次数也过多，由于玻璃棒材料的原因，会在拿玻璃棒的手心产生少许的汗液，而且使得玻璃棒表面的温度升高，不利于电荷的保存，从而影响了起电的效果，导致实验的失败。所以在物理实验的指导过程中，教师除了向学生讲解正确的实验步骤外，还应注意实验技巧的传授，确保实验的成功进行。

4 注重实验的可操作性

有一些物理实验中，实验指导手册中的实验步骤在实际的实验过程中往往存在一定的可操作性问题。学生按照实验步骤操作时，往往因为可操作性的问题造成实验失败。此时就要求教師结合自身的教学经验，对实验进行改进，提高实验步骤的可操作性。下面以实例进行说明。

例1：在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中，实验指导手册中的步骤为将木块放在长木板上，然后使用弹簧测力计匀速水平拉动木块向前运动，如图2所示。然而在实际的实验过程中，学生很容易做到保持木块水平，但是保证木块在水平的同时匀速运动对于很多初次接触实验的同学来说很难做到，影响实验的准确性。此时将实验的步骤和装置稍微改变一下，上述的问题就会迎刃而解。改进后的实验示意图如图3所示，将木块放置在长木板上，且木块的左侧与弹簧测力计相连，而弹簧测力计的另一端固定在墙面上。此时只要沿着水平方向随意拉动长木板向前运行即可，就能得到准确的实验结论。从而降低了实验操作的难度，具有可操作性。而且改进后的实验过程中，弹簧测量计保持相对静止，读数更加容易。

5 创新性地利用日常生活材料进行实验

创新性地利用日常的生活材料进行实验时，不但效果明显，将原本深奥的物理学原理，而且用日常生活中常用的材料将其展示出来，有助于学生对实验现象的理解。实验过程中的材料也是学生日常生活随手可得的，不受实验设备的限制，有利于激起学生进行实验的兴趣，感受实验带来的乐趣，拉近物理学习和生活的距离，更有助于激发学生的学习积极性，培养学生的创新能力。下面以教学中的实例进行说明：

例1：在探究磁极间的相互作用规律时，找两块中间有小孔的圆形磁铁，一根常用的圆珠笔芯。将两块磁铁依次穿套在笔芯上，水平悬空放置，让两块磁铁靠近到一定距离后放手。若两块磁铁相邻面是异名磁极时，两块磁铁就会自动靠近。反之，若两块磁铁相邻面是同名磁极，即使人为地让两块磁铁相接触，松手后，两块磁铁也会自动分离。此时将笔芯竖起，即使抖动笔芯，两块磁铁之间依然存在一定的距离，无法接触。由此将抽象的磁场知识具体化，磁极间相互作用的规律给学生留下了深刻印象。

例2：在进行摩擦起电的实验时，可以选择塑料的刻度尺、头发为材料进行摩擦起电，实验效果比采用玻璃棒和丝绸的实验效果更好。

例3：在探究压强与受力面积关系的实验中，分别利用铅笔刀的刀背和刀刃来切削土豆或者橡皮泥，可以形象的感受到两者之间的差别，帮助学生理解压强与受力面积的关系。

6 结语

总之，物理实验教学是一门实践性很强的课程，指导教师在实验前应该向学生传授科学、合理的实验原理方法、步骤。在具体的实验指导过程中，切勿照本宣科，而要结合自身多年的教学经验与实际中观察到学生遇到的具体问题，重点向学生传授相应的实验技巧，和学生探讨改进实验的可操作性，鼓励学生利用日常生活材料进行创新性实验。这样才能真正激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力和创新能手，实现物理实验教学的意义所在。

参考文献

[1] 赵华军.中学物理实验教学方法的探讨[J].中学物理：初中版，2013，31（1）：65.

[2] 殷汉卿，鹿炜锋.中学物理测量仪器的读数方法[J].中小学实验与装备，2009，19（6）：43-44.

[3] 左自治，程怀松.关于高中物理实验仪器读数问题的讨论[J].教育与裝备研究，2011（7）：26-27.