物理实验的创新方法

（安顺经济技术开发区洞口流民族学校 侯泽刚）

内容摘要：实验在初中物理教学中占有极其重要的地位，它不仅可以培养学生的思维和技能，还可以促使学生更深刻更牢固地掌握物理规律，激励学生热爱科学。但是教材中的一部分物理实验效果不是很理想，加上有的学校实验仪器不足以完成教材中的实验。为了使实验教学充分发挥重要作用，需要对部分物理实验进行改进创新。本论文就从：一、在改进实验中创新；二、在解决问题中创新；三、自制教具创新；四、培训参赛创新；五、媒体学习创新这五个方面来谈物理实验的创新方法。

关键词：物理实验创新

从素质教育到今天的智慧教育，创新要求一直贯穿其中，学科教学成为落实创新精神的载体，特别是实践性和操作性很丰富很有趣的物理实验更是培养学生创新精神的阵地，探讨物理实验的创新方法对物理学科教学的创新和育人创新颇有积极意义。以下就如何创新物理实验和大家交流几个方法，以期切磋学习。

一、在改进实验中创新

一些物理实验，按教材设定的方法去操作演示，往往效果不明显，甚至没有现象发生，弄得教师棘手尴尬，焦急冒汗，更使学生失望无趣，严重影响教学效果。对这种效果不明显甚至没有效果的实验要大胆通过改进操作方法和改换器材来创新其实验效果。

例1人教版九年级物理第二十一章电与磁第4节电动机图20.4-1所示“通电导线在磁场中受力的实验”，导线ab在通电后老是不见其在支架上滑动，无法显现出通电导线在磁场中受力的结果，由于导线不动，没有能量的转换，使用的学生电源很快因电路短路而自动跳闸切换电源，使实验因断电停止或因频频开启电源而惹麻烦。通过分析可以知道，置于磁场中的导线不受力移动，可能是U型磁铁提供的磁性不强，于是考虑改进，给其充磁，或换用磁性强的废旧扬声器磁铁，也可能是电源供给导线的电流不强，于是可换用功率较大的教学电源提供较大的电流，还可能是导线和支架间摩擦力较大阻碍了导线的移动，于是可以把导线和支架打磨光滑圆润以减小摩擦阻力，甚至可把支架式的导线换成零摩擦的悬吊式导线进行改进实验，通过这些改进，实验现象创新显现，生动精彩。

例2人教版九年级物理第十三章内能第2节内能图13.2-5做功改变物体内能的实验之乙图“空气推动塞子时，内能减少”的实验，操作时打气筒打满气把导气管胀破或把导气管接头强行胀脱，紧插在圆底烧瓶瓶颈口里的橡胶塞就是不被挤跳出来，无法演示出瓶中气体对外做功的现象，而且还使人担心打气筒把烧瓶打爆后玻璃屑扎人的安全隐患，于是考虑改进，把瓶塞塞浅点，或在瓶塞表面抹点润滑油以便减小塞表面与瓶颈内壁间的摩擦力，放气时气体吹弹出塞子的对外做功现象就明显了，还有更简单的改进方法，瓶塞塞紧，导气管的软管部分在打气筒给烧瓶加足够的气后用止气夹夹紧软管使其不漏气，然后脱开打气筒，把管口对准一个小玩具风车的叶片，打开止气夹，瓶中饱胀的气体就会沿导气管口把玩具风车的叶片吹得快速旋转起来，从而生动显现出气体对外界做功的现象，以此同时，瓶内出现液化的白雾，证明温度降低内能减少，从而创新表现了气体对外做功时内能减小的实验。

二、在解决问题中创新

在物理实验中往往会碰到一些意外的探究问题，既没有现成的教材实验模式借鉴，又要急需解决学生的探究好奇，怎么办？积极分析问题，通过解决问题创新做出实验！

例1人教版八年级物理第十章浮力在引导探究物体浮力大小的实验时，以在水中会下沉的铁块、铝块或石块等物块进行实验，先用测力计在空气中测出物块的重力G，再把物块吊在测力计下，缓缓把物块全部浸没入水中，这时观察出水中物块对测力计的拉力F，显然发现物块在水中的拉力F比在空气中的重力G小了，物块对测力计减小的拉力就是物块在水中完全浸没时受到的浮力，即F浮=G-F，教材把这种测量浮力的方法叫差量法。但在实验和生活中学生大都会发现，许多物体在水中不是下沉而是上浮的，比如木块，乒乓球等，这些会上浮的物体在水中同样会受到水对它们的浮力，于是学生提出了测量上浮物体浮力的要求实验。显然，再用教材的差量法根本无法测出上浮物体的浮力。怎么办？反向思考，创新寻找解决问题的办法。测量下沉物块所受浮力的方法是用测力计在水中向上拉物块，那么测量上浮物块在水中受到上浮浮力的方法就要反向用测力计把物块向下拉，但测力计在水中不好进行向下拉的操作，于是在盛水容器底部固定一个定滑轮即可变向下拉为向上拉，变水里拉为水外拉，而且由于定滑轮不省力，测力计在水外向上对上浮物体的拉力和在水里对上浮物体向下的拉力是相等的。完全浸没在水里而又会上浮的物体被拉在某个静止的位置时，其所受到向上的浮力F浮与其竖直向下的重力G和测力计的拉力F之和彼此平衡，根据二力平衡原理就可求出水中上浮物体所受的浮力大小为F浮=G＋F，这样就创新解决了探究测量上浮物体所受浮力的实验。

例2人教版八年级物理第三章物态变化第1节温度在做“用温度计测量水的温度”实验时，有学生突然问烧杯里的热水在降温时各部分是不是一起在相同的时间里下降相同温度的？他认为不是，因为他在生活体验喝温开水时，发现喝到杯底的水要比上面的凉些。对这种突如其来的问题，教材实验没有，生活体验也没大在意，怎么给学生一个科学信服的交代呢？只有用实验来解决！而一般的测温实验，一个容器中的液体温度只用一根温度计来检测，而要探知一杯水降温过程中是否处处同步同值降温，这还得想点办法，于是在水的不同深浅部位分别悬置几根温度计的玻璃泡，结果发现开水在不同部位的水温下降情况不一样，在底部降得快些。这种解决问题的实验就是一种创新。

三、自制教具创新

一些物理实验没有器材，或者器材不适合使用，使实验无法演示，这时候，教师可以自制教具来对实验进行突破创新。

例1人教版九年级物理第十九章生活用电第1节家庭电路中，教材仅给出一幅家庭电路的组成图，这幅图的电能表铝盘看不见转动，总开关无法操作闭合与断开，不理解保险盒的保险作用，用电器之间也无法显示彼此开关时互不影响的并联关系，三孔插座的接地线更无法讲解，于是按图在一块木板上用真实的家庭电路器材连接做成一个自制教具“家庭电路演示板”，教学时把该板在演示台上一站，接通电源，拉开点灯，光亮一照，学生就好奇般关注起家庭电路的组成结构来，发出盲音的电能表铝盘在转，表下四个接线孔中1、3孔接进户线，2、4孔接出表线，一目了然，稍作总结：“1、3进，2、4出”，学生以后在生活中安装电能表就有知识和技能了。把电路弄短路，很快发现保险盒里的保险丝因电流多大发热多而自动熔断从而起到保护电路的作用，学生对此就能生动了解保险丝的保险原理了……一个简单的自制教具“家庭电路演示板”就是能把教材上的死图片创新搞活，使其跃然纸上，生动有趣吸引学生，记住物理知识，终生难忘。

例2人教版九年级物理“第十四章内能的利用第3节能量的转化和守恒”在介绍能量的转化时，仅用一个类似于五行学说的文字图来说明能量之间存在的种种转化关系，显然这是一种纯理论的纸上谈兵的教学模式，如果做出一个“能量转化演示器”的教具：酒精灯燃烧，发出光和热，表明化学能可以转化成光能和内能，内能可以转化成光能；酒精灯火焰对烧瓶加热，瓶里的水蒸气冲转发电机的叶轮，表明内能可以转化为机械能；叶轮转动，发电机发出电来，表明机械能可以转化成电能；电使小灯泡发光，表明电能可以转化成光能；电去驱使玩具布谷鸟扭头开叫，表明电能可以转化成机械能。用这样的教具，必使“能量转化”的内容创新、高效、生动、有趣地展示给学生。

四、培训参赛创新

在参培参赛中，实验创新者人才济济，创新内容丰富多彩，参与其中可以广拓视野，借鉴他人，激发更多的创新智慧。

例1在人教版八年级物理第三章物态变化第2节熔化和凝固“ 探究固体熔化时温度的变化规律”实验中，海波在凝固时按实验理论应该保持温度不变，但实验中其在凝固时温度反而在升高，这个问题一直困扰着这个实验，多年来没有得到创新性的解决，在一次实验操作技能培训中，讲解的老师用冷水取代原被加热的水，海波凝固放出的热被冷水吸走，这才使其凝固时温度保持不变，从此，困扰我的这个实验才因培训学习有了创新性的解决。

例2人教版八年级物理第八章运动和力第3节摩擦力“研究影响滑动摩擦力大小的因素”实验，我的思维总跳不出一块板、三个面、测力计的实验模式，但在一次实验技能大赛中看到参赛老师自制的“摩擦力神器”时，我整个教材实验的概念被彻底颠覆革新，眼前一片豁然开朗，感觉老师们的智慧真是无穷无尽，觉得只有博采众长，见多识广，才能借他山之石来攻自己的创新之玉。

五、媒体学习创新

以前学习知识经验的媒体桥梁仅为书刊资料，随着社会的发展，电脑网络、电视栏目、手机微信、公众平台、大数据等新兴学习媒体更及时更丰富地贴近了我们，要善于利用这些媒体资源来学习实验创新的方法，例如CCTV-2的栏目“是真的吗”就曾出现过很多创新的物理实验，叫人耳目一新，倍受启迪，看了对物理实验的创新大有裨益！

创新物理实验的方法多种多样，只要我们爱岗敬业，热爱物理教学工作，勤于动手，善于动脑，虚心学习，就能激发出许许多多创新物理实验的方法智慧 ！