挫折的实验过程 完美的实验效果

方红德 吴忠淼

摘 要：晶体与非晶体演示实验不是高考的必考实验，在平时的教学中常被忽视.从实验材料云母片的处理、实验过程的各种尝试及最后实验的投屏展示等方面都取得了比较完美的演示效果.

关键词：晶体;云母;椭圆;实验

文章编号：1008-4134（2019）21-0046 中图分类号：G633.7 文献标识码：B

作者简介：方红德（1965-），男，安徽安庆人，本科，中学物理特级教师，中学物理正高级教师，研究方向：课堂教学有效性的定量测评，信息技术与学科教学的有效融合，物理课堂教学生活化的教学风格研究.

因为申报学科名教师的需要，笔者需要上一节汇报课，准备时间只有五天.根据教学进度，上课的内容是人教版选修3-3第九章第一节固体.本节学习内容，课标和教材要求都比较低，虽然内容较多，但难度不算大，课中需要演示一个晶体与非晶体各向导热性能差异的实验.

1 挫折的实验过程

以往在学习“固体”这节内容时，为了省事，都没有演示“晶体与非晶体导热各向异性”这个实验，通常是播放这个实验的视频给学生看，然后根据视频中的实验现象，就直接引出“晶体热现象各向异性”和“非晶体各向同性”的概念.本次是专家当堂听课的重要汇报课，笔者当然要现场演示这个实验了.然而，看似一个简单的演示实验，却让笔者饱受挫折与尴尬，也让笔者为之前的偷懒省事补交了学费.

1.1 彩蜡、纯蜡，均不见椭圆

在听到学校物理实验员说实验室没有云母片之后，笔者就委托同备课组的吴老师帮忙在淘宝上选购，上课前两天到货.笔者与吴老师一起共同研究这个实验.笔者先是请吴老师按照课本的实验方案做几次，看看效果是否与课本上描述的一致.吴老师为了增加演示实验的可见度，选用了彩色腊烛的腊作为实验的材料.实验的现象是：非晶体的玻璃片上出现了标准的圆形图形（与课本描述的一样），而晶体的云母片上也是出现了一个比较标准的圆，并没有出现应该出现的椭圆.吴老师重复做了几次实验，都是同样的实验现象.于是，吴老师上网查阅资料，寻找云母片上没有出现椭圆的原因.吴老师查阅资料后得知本实验需要纯净的腊.于是，又买了新的石腊来做这个演示实验，做了几次实验之后，云母片上显示的现象依然还是一个圆.这下吴老师就有点纳闷了，用纯净的蜡做实验，云母片上怎么还是没有出现椭圆呢？他猜测，会不会是涂的腊不均匀造成的呢？他把云母片放到电陶炉上，将石腊熔化成腊水，使蜡水均匀地分布在云母片上，然后让它冷却，再次重复上述的实验过程，实验的现象再一次令人失望.

1.2 几经变换，依旧不见椭圆

吴老师思考是不是用电烙铁作为热源时，接触云母片的尖端部分对云母上的石蜡加热时，电烙铁尖端周围的热辐射也会影响实验现象呢？于是，他在云母片的下方加上一层带有小孔的隔热板来做实验，实验现象依然是一个圆.他又分析是不是用电烙铁做热源不合适呢？于是，在电烙铁加热的尖端部分，绑上了一根大号的缝衣针作为热源，实验现象又一次让人失望.

笔者和吴老师都怀疑是不是云母片的质量有问题，电话向商家咨询，但商家非常肯定地回答，云母片的质量没有问题.笔者打电话询问附近几所学校的物理老师，很遗憾，他们也没有做过这个实验的经验.现在能想到的是不是石腊不合适呢？又经多方寻找，在生物实验室里找到一小块蜂腊.心想，再做实验应该没有问题了吧，结果却再一次遭受打击.

1.3 Q友资源，助力显现椭圆

在几经挫折之后，笔者又突然想起在QQ群中向群友求助.在描述实验过程和现象之后，有几位Q友提供了有价值的经验.他们认为：石腊和蜂腊都可以做实验材料，电烙铁做热源也行，云母片下方增加隔热层是需要的，只是忽略了最关键的一步：刚买回来的云母片很可能是几层叠在一起的，这几层叠在一起的云母片在加热时，各向异性可能抵消了，所以实验的现象是一个圆而不是椭圆.

刚买来的云母片本来就比较薄，还能分成几片，这可是之前我们没有想到的.在Q友的启发下，笔者又开始尝试分离云母片.刚开始分离时，第一张云母片分成了两片云母片，只是由于分离技术原因，两张云母片都破碎了;第二次分离时得到了3片完整的云母片，只是每一片都很薄，要特别小心，轻拿轻放.有了单层薄云母片之后，笔者又在涂臘的均匀性、加热的集中性、云母片放置的水平性等方面做了进一步的改进，终于在第3次实验时，云母片显示了迟到的“椭圆”.

至此，一个看似简单的演示实验，在经历了二十多次失败之后，终于出现了早该出现的“椭圆”实验现象，为顺利引出晶体导热各向异性的概念提供了实验基础.

2 完美的实验效果

演示实验效果问题解决之后，随之而来的是如何让学生和专家在课堂上直接看到实验现象.因为这个演示实验的实验现象是面向天花板的，课堂演示实验时，云母片上的“椭圆”是与学生的视线平行的，腊层熔化过程学生是看不到的，这就使演示实验对学生的吸引力和实验的功效都受到影响.所以，下一步要解决如何让学生同步看到实验现象的问题.

笔者首先想到的是利用实物投影仪对实验现象进行投影，在教室里的实物设影仪上试了一下，铁架台的底盘遮挡了光线，不可行;后来想到用微信和QQ同步直播，发现微信和QQ不能同步直播，只能录像后再播放，可是又不符合同步直播的要求.后来，上网查找方法，发现了一款“手机助手APP”具有同步直播功能.笔者赶紧安装了这款“手机助手APP”软件，立即测试了一下，投屏效果很清楚，这就很好地解决了实验现象的直播问题.

至此，本实验所遇到的麻烦问题都得到了有效解决.在课堂上演示本实验时，玻璃片所代表的非晶体导热各向同性实验现象和云母片所代表的晶体导热各向异性实验现象，通过“手机助手APP”直播到屏幕上，实验现象很明显、视觉效果很清晰，学生兴趣度比较高，整体教学效果得到了评委专家的一致好评.课后，评委专家还饶有兴趣地向笔者咨询手机投屏的技术问题.

3 深刻的实验感悟

华东师范大学叶澜教授指出：“一个教师写一辈子教案不一定成为名师，如果一个教师写三年的反思，有可能成为名师.”教学反思是课堂教学之后对教学过程及教学得与失的总结与反思，总结经验，反思不足，思考完善的策略等.本节课后，笔者从课前的实验准备、课中的实验过程以及课后与评委、学生的交流等方面进行了总结与反思.

3.1 实验教学来不得半点投机取巧

平时教学中不能投机取巧，要认真地做好每一个演示实验、分组实验甚至是拓展性实验等，不能用视频、动画代替真实的实验过程，实验的魅力、实验的功能只有在实验过程中才能体现出来.本次看似简单的演示实验，如果以前做过这个实验，提前解决了实验中遇到的问题，就不至于在这么短的时间内如此仓促地研究这个实验.

3.2 既要自己努力，也要善于借力

在资讯高度发达的今天，教师要充分发挥网络资源、微信群资源和QQ群资源等.本次实验过程中遇到的问题和挫折，正是在Q友的提醒下得到解决的.所以说，努力很重要，经历很重要，但有时借力也很有必要，毕竟个人的智慧是有限的，海量的网络资源是无限的，适当地借力是能提高工作效率的.

3.3 充分发挥教育技术的辅助作用

上完课之后，笔者分别与评委专家进行了交流.评委说本节课的两个教学亮点都是教育技术的合理应用.“手机助手APP”直播实验现象，不仅较好地解决了实验过程的直播问题，还放大了实验现象，增加了实验的可见度，在一定程度上还激发了学生的学习积极性，可谓一举多得.所以，在信息技术快速发展的今天，每位教师平时都要多关注和了解一些前沿的教育技术软件，并及时应用到课堂教学中，更好地服务课堂教学.

（收稿日期：2019-07-19）