潘海良

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2014）07-0035-02

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中占有非常重要的地位，它是學(xué)生建立物理概念、認(rèn)識(shí)物理過(guò)程、掌握物理規(guī)律的基礎(chǔ)，也是驗(yàn)證理論的唯一依據(jù)，并在培養(yǎng)學(xué)生研究科學(xué)的方法和辯證唯物主義教育中起到重要作用。因此，根據(jù)教學(xué)中的實(shí)際問(wèn)題，精心設(shè)計(jì)一些演示實(shí)驗(yàn)，是幫助學(xué)生釋疑解惑的有效手段，也是提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。

要使演示實(shí)驗(yàn)發(fā)揮最佳效果，筆者想從演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和自制教具兩方面談一些看法，與各位同行交流、商榷。

一、演示實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

1.精心設(shè)計(jì)針對(duì)性實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生解決疑點(diǎn)

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)，往往在某些地方遇到困難，其中的原因之一就是對(duì)有關(guān)內(nèi)容的實(shí)際情況缺乏感性認(rèn)識(shí)，電磁學(xué)部分更是如此。這就妨礙了對(duì)問(wèn)題的細(xì)致分析和深入認(rèn)識(shí)，感到不好捉摸，因而產(chǎn)生困難。如“合磁通”概念，就是學(xué)習(xí)中的一個(gè)疑難點(diǎn)。設(shè)計(jì)如圖l所示的演示實(shí)驗(yàn)，采用輸出不對(duì)稱波形的可控硅整流源（實(shí)驗(yàn)室用來(lái)給蓄電池充電的整流電源），這可使線圈L（100～100匝）接收后不以整流就能直接使示教電表偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)中若在單根直導(dǎo)線中通以0. 5～1A的脈沖直流電，并讓線圈處在靠近直導(dǎo)線的位置，就能使加接微電流放大器的示教電表到滿偏，適當(dāng)調(diào)節(jié)線圈L的位置，當(dāng)L的中心與直導(dǎo)線重合時(shí)，電流表指針回到中間的零位置，即此位置通過(guò)線圈的合磁通為零。此實(shí)驗(yàn)指針變化幅度大，對(duì)比明顯，并且實(shí)驗(yàn)器材容易解決，有效地幫助學(xué)生理解合磁通的概念。

2.精心設(shè)計(jì)引導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握規(guī)律

中學(xué)物理不少規(guī)律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，但是其中有些內(nèi)容，從提出課題到進(jìn)行典型實(shí)驗(yàn)，直到導(dǎo)出結(jié)論，中間思維跨度大，需要教師對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)過(guò)程作必要的引導(dǎo)，甚至還要增加些有引導(dǎo)性的實(shí)驗(yàn)來(lái)啟迪學(xué)生的思維，促使學(xué)生理解和掌握規(guī)律。如學(xué)生在初中時(shí)學(xué)過(guò)：閉合電路中一部分導(dǎo)體在切割磁感線時(shí)就會(huì)有電流產(chǎn)生。而高中則要求學(xué)生理解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。為了讓學(xué)生順利地掌握和理解這一規(guī)律，設(shè)計(jì)如圖2所示。

實(shí)驗(yàn)證明：導(dǎo)線雖然切割磁感線但不一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。實(shí)驗(yàn)中為了效果明顯，在示教電表上加接微電流放大器，將一根絕緣長(zhǎng)直導(dǎo)線對(duì)折后接到放大器上，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓對(duì)折導(dǎo)線作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，電流表指針幾乎不動(dòng)，但當(dāng)對(duì)折導(dǎo)線拉開(kāi)后再切割磁感線時(shí)，指針有較大偏轉(zhuǎn)。比較兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生很容易理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的根本條件。

3.精心設(shè)計(jì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生理解結(jié)論

在物理學(xué)的研究中，僅依靠邏輯和數(shù)學(xué)方法得到結(jié)果是不充分的，還必須經(jīng)過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)才是可靠的。例如為了驗(yàn)證曰光燈導(dǎo)通鎮(zhèn)流器時(shí)產(chǎn)生一個(gè)瞬間高壓，雖然這里也可以用數(shù)學(xué)的推導(dǎo)來(lái)說(shuō)明，但學(xué)生并不一定信服。設(shè)計(jì)如圖3所示的實(shí)驗(yàn)，圖中日光燈鎮(zhèn)流器，電源為一節(jié)干電池。讓同學(xué)用雙手捏住鎮(zhèn)流器兩端，當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的瞬間，學(xué)生明顯感覺(jué)被電擊了一下（對(duì)人是安全的）。學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)不僅加深了對(duì)自感的理解，也對(duì)書(shū)本上的結(jié)論確信無(wú)疑。

二、自制教具的基本要素

1.有科學(xué)性和創(chuàng)造性。所有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)必須遵循科學(xué)原理，不能為了達(dá)到目的，人為地設(shè)計(jì)有悖于科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)。

2.力求簡(jiǎn)明、形象、生動(dòng)。只要演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性強(qiáng)，現(xiàn)象明顯，越簡(jiǎn)單越好。著名的奧斯特實(shí)驗(yàn)只用一根通電直導(dǎo)線和一枚磁針，相當(dāng)簡(jiǎn)單，卻能證明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)。

3.確保成功、明顯直觀。演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)使全班學(xué)生看清相應(yīng)的物理現(xiàn)象和過(guò)程。因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯直觀，確保成功。

4.增強(qiáng)趣味，適當(dāng)設(shè)疑。設(shè)計(jì)趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造良好的物理環(huán)境，可以極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而產(chǎn)生好奇心，激發(fā)巨大的學(xué)習(xí)動(dòng)力。趣味性實(shí)驗(yàn)主要是“新、奇、趣”。學(xué)起于思，思源于疑，疑中涉難，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，營(yíng)造一個(gè)向未知世界探索的環(huán)境。

總之，要做好演示實(shí)驗(yàn)，單憑儀器生產(chǎn)廠家提供的器材是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需求的。這就需要廣大物理教師自己動(dòng)手，挖掘身邊的生活資源，精心設(shè)計(jì)，親自制作，千方百計(jì)創(chuàng)造條件，盡可能利用自制教具使學(xué)生見(jiàn)到一些直觀形象，明顯生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

（責(zé)任編輯 劉凌芝）endprint