物理实验教学优化设计探究

物理实验教学优化设计探究

路胜磊（鹿泉经济开发区学校   050200）

摘要：物理实验教学是培养学生创新精神和动手操作能力的重要途径。以《流体压强以流速关系》为例，对物理实验进行优化设计，提高物理课堂的教学效果。

关键词：物理实验教学、实验设计

物理学是一门实验科学。在物理学中，每个概念的建立、每个定律的发现，都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用。实验促进了物理学的发展，物理实验教学是培养学生创新精神和动手操作能力的重要途径，也是学生学习理科的主要方法之一。

（一）好的实验设计给人愉悦和探索的求知欲望 生动有趣的演示实验可通过眼、耳等对学生产生强烈的感官刺激，让学生留下难忘的记忆，从而提高实验的教学效果。作为引入的实验是关键。

案例：《流体压强与流速关系》

实验一:用吹风机吹乒乓球；

实验二：用吹风机向上吹乒乓球 ；

在学习《流体压强与流速关系》时，教师在课堂上拿出吹风机和系有细线的乒乓球。这些都是学生在生活中非常熟悉的物品，他们会想：这些东西能做什么实验？教师提出问题：用吹风机吹乒乓球会有什么现象出现？学生多会回答吹跑了，但现象却是吹不走。教师接着提出问题:为什么会出现与我们预期完全不同的实验现象？ 如何解释这个现象？学生不自然的 “ 噢 ” 了一声，身子向前探着，学生的眼球一下子被这个小小的乒乓球吸引过去。利用学生意想不到的奇特现象，唤起学生的注意，引起学生思考，从而产生强烈的求知欲望而引入新课。第二个实验，用吹风机向上吹乒乓球，会有什么现象出现？这是怎么回事呢 ? 如何解释这个现象？学生们犹豫了，回答也不那么肯定了，当现象出现时，学生们的表情是又惊又喜，尤其是当吹风机斜度较大时，小乒乓球也不落下来，也不被吹跑，学生们又是 “ 哇 ” 声一片，课堂气氛一下子热烈起来。

（二）好的实验设计，给学生以惊奇，激发学生的求知欲望

良好的开端具有十分重要的意义。如何才能让学生对本节课产生深刻的印象，从而激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性呢？作为引入的实验是关键。当学生对某一事物发生兴趣时，将在大脑中形成兴奋灶，这种兴奋会使人学生对该事物的认识、理解和记忆处于最佳状态，并从中激励出创造性的火花。抓住学生生性好奇的心理，巧妙地设计、展示新奇有趣的实验，使他们在愉快的气氛中探讨问题，学习新的物理知识。 提示：这两个实验使用的吹风机功率要大些，效果显著。尤其是做斜度大向上吹的实验时。用多大功率的吹风机，斜度多大时，乒乓球可能不落下来，教师要课前做好充分准备。多次测试后，教师的手头就会有感觉了，也会收到最好的实验效果。

演示实验须注意提高实验现象的可见度。

1、尽可能使所有的学生都能观察清楚，要求所展示的物理现象明显。

2、实验器材，特别是供观察部分的尺寸一定要大；

3、要使被观察的主体对比强烈，可采用染色、生烟、照明、发声等手段增强效果。

实验三 ：平行漂浮在水面上静止的两只小船，用吸管向两只小船的中间吹气。

在做液体压强与流速关系实验时，我们常选用水，水是无色透明的，为了让学生直观看到水流的方向，实验设计时，用注射器注入带有颜色的水，借助实物展台将可视现象放大。 水的流向，水的流速，两船的运动情况，学生一目了然。很容易由现象得出两小船中间的液体流速快了，压强小了，两侧的流速小，压强大了，所以两小船靠近了。表明液体压强与流速的关系也是流速大的位置压强小，流速小的位置压强大。实验中的纸船由学生课前动手折出来。实验器材都在我们身边，课下也可以做。

（三）好的设计，符合学生年龄特点，操作性强。

对学生分组实验，实验仪器的准备要做到 “ 五不一保证 ” ，即仪器不宜复杂，操作技能要求不宜过高，实验规模不宜过大，一次实验所用仪器数量不宜过多，实验时间不宜过长；实验安全要有保证。

（四）突破思维定势，创新实验设计

实验四：手握两张纸（平行），让纸自由下垂。在两张纸的中间向下吹气。

实验五：从漏斗口用力向下吹气，乒乓球会掉落吗？

这两个实验操作简单，但小实验见大道理，教师只演示或是让学生操作一下，看到现象后，分析得出气体流速大的地方压强小的知识点即可。而我们在讲课时可以突破一下，例如换用质量更大些的纸条（质量因素）。若达到同效果就要更大的流速，两艘轮船在海中靠近时，若相撞或相撞的程度与流速有关，也应与质量有关，哪还与什么因素有关？课内课外知识紧紧联系起来。

在用漏斗吹小球实验时，先问学生会出现什么现象。教师可以应学生思维做一次失败的，看到学生的反映。不要急于做成功的实验，而是给学生留下思考的时间，这个实验就做完了？产生质疑。再做一次成功的，或学生来做，分析两次原由。让学生对“流体中流速越大的位置压强越小”的结论印象更深刻。还可将实验设计为斜向下吹，平吹，向上吹（与引入新课的实验相扣，解释现象，得出结论），学生的思维得到开拓。教师引导学生思考：还可以怎么做？注意给学生留有思考探究的余地。

（五）提倡和鼓励利用身边物品进行物理实验

案例：实验六 取两只塑料袋，用细线系住

实验所用的材料是学生所熟悉的，学生感觉到亲切，较容易克服思维障碍，能较好的达到实验的目的；如果实验所用的仪器是学生亲手制作的，那么不仅能培养学生的动手能力，而且还能帮助学生建立起牢固的相关物理表象，敏锐地洞察其中发生的物理过程，使学生对知识的理解更加透彻。 因此，教师应当引导学生充分利用顺手拈来的、所熟悉的物品做物理实验，这样可以丰富学生实验物品，弥补实验仪器不足，拓展实验探究的时空，让学生真正经历“从生活走向物理、从物理走向社会”的认知过程。

实验七：用吸管向点燃的两只蜡烛中间吹气

选取吸管和蜡烛，简单易得。

（六）好的设计，应加入自制教具的内容，自制教具能提高师生动手能力，培养师生创新精神，是研制和改进现有教学仪器的生命源泉。

（七）物理实验教学设计多侧面和多层次

中学生对事物的观察往往是表层、片面甚至是错误的。而物理规律的表现形式是多层次、多侧面的。教材中提供的往往是单层次、单侧面的实验内容。学生费力费时制作的教具只能做一个实验，会有得不偿失之感觉。从培养学生创新能力的角度来看，教师有必要进行适当的拓展和补充，尽量让学生能从多层面、全方位去认识物理规律的全貌。