任小剛

“一切推理都必須從觀察和實(shí)驗(yàn)中得來(lái)”，這是學(xué)習(xí)和研究物理的法寶。物理概念多數(shù)是比較抽象的、隱蔽的，按學(xué)生的理解能力掌握這些知識(shí)比較困難。只有用可見(jiàn)度高的物理實(shí)驗(yàn)，化抽象為直觀，才能很好地克服學(xué)生思維上的障礙，引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而分析論證得出結(jié)論。那么如何提高物理實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度呢？

一、規(guī)范流程，合理擺放實(shí)驗(yàn)儀器

一件工作，按照合理、科學(xué)的順序去完成，才可以事半功倍。物理實(shí)驗(yàn)也是一樣的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，按規(guī)范的流程有目地引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，積極思考過(guò)程和現(xiàn)象，極易探究出物理現(xiàn)象所隱含的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)流程、儀器擺放位置一旦發(fā)生問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)效果將會(huì)急劇減弱直至失敗。有一次我在上電學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，隨意利用滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電流表、電壓表連成了一個(gè)我認(rèn)為簡(jiǎn)單擺放就可以使用的電路。不料一位學(xué)生問(wèn)我：“老師，元件擺放有沒(méi)有規(guī)則呢？您把元件隨意擺放，沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)就連接電路是有問(wèn)題的?！蔽也患偎妓髀詭c(diǎn)慍怒地告訴學(xué)生：“沒(méi)有！”這位學(xué)生不但沒(méi)有改變自己的看法，反而說(shuō)他想上臺(tái)擺擺看。他把滑動(dòng)變阻器放在了靠右手的位置，便于操作控制，把電流表、電壓表放在了正前面，便于觀察和讀數(shù)。這樣改動(dòng)的好處不言而喻，提高了實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度和正確率。

二、使用大體積的實(shí)驗(yàn)儀器

依據(jù)人認(rèn)識(shí)事物的心理特點(diǎn)，大的物體可見(jiàn)度高，易引起人的無(wú)意注意和有意注意，更能引發(fā)思考的動(dòng)機(jī)。同時(shí)，人看得越清楚，觀察就越詳細(xì)、思考就越深越廣。實(shí)驗(yàn)室的許多儀器體積較小，適合學(xué)生分組操作參與，分組實(shí)驗(yàn)效果較好。但對(duì)于難以讓學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)，需要教師做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果還采用分組實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備，這將會(huì)使許多學(xué)生看都沒(méi)看清楚，怎么會(huì)明白抽象的概念和隱蔽的物理規(guī)律呢？如果改用大體積的實(shí)驗(yàn)儀器，做好演示實(shí)驗(yàn)，這一不足就最大限度地解決了。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器

教材中的實(shí)驗(yàn)儀器，有的設(shè)計(jì)不夠合理、科學(xué)。例如教材中所給的裝置要完成阿基米德原理的探究需要四步，且耗時(shí)多、難度大。實(shí)驗(yàn)中有G桶+水、G桶、G排、G物、F拉、F浮，數(shù)據(jù)關(guān)系不直觀，對(duì)應(yīng)關(guān)系較復(fù)雜，學(xué)生不易理解。測(cè)量物體部分浸入液體所受浮力時(shí)由于手的抖動(dòng)V排不好控制，測(cè)量難度大且不準(zhǔn)確。一次只能測(cè)量一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，測(cè)三個(gè)數(shù)據(jù)，需要從頭做三遍。而用經(jīng)過(guò)改造后的裝置，讓左邊彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的減少量為F浮=G物-F拉，右邊彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的增加量為G排=G桶+水-G桶，這樣數(shù)據(jù)關(guān)系更加直觀，便于得出結(jié)論。再配上升降裝置，示數(shù)會(huì)更穩(wěn)定、測(cè)量控制更簡(jiǎn)單。通過(guò)改進(jìn)，既減少了步驟，數(shù)據(jù)、過(guò)程也直觀可見(jiàn)。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的裝置極大地提高了實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度和效率。

四、自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)器材

很多實(shí)驗(yàn)器材都是我們身邊的隨手可得的小物體，別看是小物體，卻幫我們完成了很多重要的探究實(shí)驗(yàn)。在“探究通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、難成功且看不清楚。分析其缺點(diǎn)：一是實(shí)驗(yàn)中要求的電流要大，磁鐵的磁性要強(qiáng)；二是由于金屬棒所受摩擦力較大，實(shí)驗(yàn)很難成功；三是觀察者距離太遠(yuǎn)，可見(jiàn)度不夠。如果用煙盒里的鋁箔紙卷成小筒代替金屬棒，用兩根細(xì)銅絲將鋁箔紙筒兩端連接好，懸掛在磁場(chǎng)中，再用兩節(jié)電池做電源連成串聯(lián)電路，閉合開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象十分明顯。

五、充分利用現(xiàn)代多媒體

科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明孩子的注意力集中不到10分鐘。即使老師利用幽默且抑揚(yáng)頓挫的語(yǔ)言或眉飛色舞手舞足蹈的形體藝術(shù)，學(xué)生也昏昏欲睡。他們一旦觀看flash制作的課件，精神倍佳。那是課件用現(xiàn)代多媒體技術(shù)將抽象的物理現(xiàn)象變得直觀可視。隨著時(shí)代的變化新技術(shù)層出不窮，教師一根粉筆一張紙的時(shí)代已成為過(guò)去，而白板、實(shí)物展示臺(tái)、投影儀、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云平臺(tái)以及各類教學(xué)軟件走進(jìn)了我們的課堂。游戲化，課堂教學(xué)的最高境界。二維碼，虛擬空間與實(shí)體空間的連接。新工具將引領(lǐng)學(xué)習(xí)的變革，打破一切限制，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的單一的教學(xué)到情景化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)，寓教于樂(lè)。例如在用演示鐵粉來(lái)模擬磁體的磁感線時(shí)，在讀電流表、電壓表的示數(shù)時(shí)，學(xué)生往往由于看不清楚，致使實(shí)驗(yàn)效果不佳?？衫脤?shí)物展示臺(tái)將其投影到白板上，清晰可見(jiàn)不言而喻。

六、優(yōu)選實(shí)驗(yàn)方法

方法是行動(dòng)的指南，直觀是深化的基礎(chǔ)。好的方法就會(huì)產(chǎn)生好的結(jié)果。例如在驗(yàn)證物體對(duì)外做功內(nèi)能減少時(shí)，課本實(shí)驗(yàn)用打氣筒打氣將活塞沖出，瓶口有白霧產(chǎn)生。許多同學(xué)由于演示儀器小、距離遠(yuǎn)看不清過(guò)程和現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的方法有好多，如用力擰蓋了蓋的礦泉水瓶，瓶?jī)?nèi)氣體推動(dòng)瓶蓋飛出很遠(yuǎn)。做功、瓶壁上產(chǎn)生小水珠都很明顯。每人一個(gè)礦泉水瓶動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生熱情高，課堂氣氛活躍，學(xué)習(xí)效率提高很多。在教學(xué)中選用科學(xué)的合適的器材，增大實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)突出實(shí)驗(yàn)原理，使操作容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效果明顯。對(duì)效果不明顯的實(shí)驗(yàn)器材，可通過(guò)更換器件、改變結(jié)構(gòu)等方法進(jìn)行改善。對(duì)比較小的物件可通過(guò)投影進(jìn)行放大，或拿到學(xué)生面前進(jìn)行觀察。

（作者單位：甘肅省平?jīng)鍪腥A亭縣皇甫學(xué)校）