小实验，大作用

周鑫湘

摘 要：实验对学生物理概念的形成、规律的理解、探索精神的养成及物理学习兴趣的培养都有着非常重要的作用。微型实验由于具有仪器简单、取材容易、省时省力、现象明显、贴近生活等特点，正在课堂教学中极大地激发着学生物理学习的兴趣，有效地提高着课堂教学的质量，微型实验非常值得广大一线物理教师在物理课堂教学中加以运用。

关键词：微型实验；课堂教学；运用案例

物理是一门以实验为基础的学科，一切物理规律都是在实验的基础上加上逻辑思维的成果。在课堂上，实验对学生物理概念的形成、规律的理解、探索精神的养成及物理学习兴趣的培养都有着非常重要的作用。然而，教师往往由于缺乏现成仪器、教学时间紧张等原因，少做或不做物理实验；或者所做实验选用的仪器设备过于复杂、数字化程度高，在有限的课堂时间里学生难以理解。这样的物理课堂就脱离了学生的认知特点，违背了物理这门学科实验加推理的科学精神，好比少了“色、香、味”的食物，仅能勉强满足学生考试的需要，无法达成培养学生的科学素养这一教育宗旨。

事实上，我们可以设计一些仪器简单、省时省力、现象明显的微型实验来阐明概念、解释规律，让我们的物理课堂更加充实、易懂、可信且具有趣味性。

【案例一】感受杆中弹力方向

相对于绳和弹簧中的弹力方向而言，杆中弹力的方向较难

判断。

实验1：在图1中，小球所受弹力方向对于初学弹力的学生来说比较容易犯错，学生往往认为小球所受弹力沿杆方向。可用这样一个微型实验来消除学生的错误印象：让学生用一根手指模拟杆，找一重物（如橡皮泥球等，重一些效果更好）模拟小球套在手指上，学生明显就能感觉到手指对重物的弹力是在竖直方向上。

实验2：对于较为复杂的杆中弹力方向的判断，也可用微型实验来给学生切身的感受。

比如图2中要求分析杆1和杆2的受力情况，学生们不容易一下子就做正确。我们可设计如下微型实验：以同桌两人为一小组，其中一位同学右手臂弯曲叉腰（如图3中甲同学），另一位同学乙拉住甲同学的手肘并向下用力（如图3）。

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此时甲同学就明显感觉到自己两段手臂受力的方向。随后甲乙两同学交换。通过这个实验的亲身感受，同学们一下子就将这一抽象问题搞懂了，并且印象深刻。老师讲解和板演都无法达到的效果，通过一个看似信手拈来却设计巧妙的微型实验就可以立竿见影。

【案例二】体会物体惯性与质量的关系

惯性是一个比较抽象的概念。惯性的大小反映在物体运动状态改变的难易程度，这一点学生比较难理解。

我们可以设计这样一个小实验：用两只乒乓球，一只装满沙子并封好口，另一只不装。将这两只外形一样的乒乓球悬挂起来，分别请一男一女两位同学上来水平吹静止的乒乓球（如图4）。为了增加意外效果，可请男生吹装沙的球，女生吹不装沙的球。结果是男生用力吹但乒乓球只微微摆动，而女生轻轻一吹乒乓球就立即摆向高处。如此明显且反差巨大的现象立刻引起了学生强烈的兴趣和思考，然后自然就能从比较两球的差别来引导学生认识惯性与质量的关系。

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“听来的忘得快，看到的记得住，做过的才能会。”课堂上运用学生身边的物品做成的“简易”器材，却能让学生通过观察甚至亲身参与实验过程，且能分析产生此现象的原因，并针对实验中产生的问题，提出自己想法。这一系列的教学活动中，不但激发了学生学习的兴趣，同时也培养了学生的观察、分析、探究和解决问题的能力，使物理课堂回归了“实验”的本质。

【案例三】验证气体对外做功内能减小

在研究做功与物体内能变化关系时，我们可以用空气压缩引火仪来做空气压缩引火实验，从而验证“外界对气体做功内能增加”这一结论。然而我们往往在教学过程中忽略了对“气体对外做功内能减小”的验证。事实上我们可以用下面的微型实验加以验证。

如图5所示，取一个塑料饮料瓶，除去包装纸使瓶体透明，找一个与瓶口相配的橡皮塞和一个自行车轮胎上的气门芯。在橡皮塞上钻一孔并将气门芯插入瓶塞中。在瓶内滴几滴酒精，用橡皮塞塞住瓶口使它不漏气。（注意：塞子不要塞得过紧，以防打气时压强过高使瓶子爆裂，也可用透明胶带缠绕瓶体以增加安全性。）用铁架台将瓶子固定，然后用打气筒从气门芯向瓶内打气。当气压足够大时，塞子从瓶口冲出，观察塑料瓶，发现里面充满白雾。从而说明了压缩气体膨胀对外做功，使瓶内气体内能减小，温度降低，导致瓶内部分酒精蒸气和水蒸气液化成雾状。

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“千言万语说不清，一做实验就分明。”实验对于物理课堂教学的作用可见一斑。而微型实验由于具有仪器简单、取材容易、省时省力、现象明显、贴近生活等特点，正在课堂教学中极大地激发着学生物理学习的兴趣，有效地提高着课堂教学的质量，笔者以为微型实验非常值得广大一线物理教师在物理课堂教学中加以运用。

参考文献：

[1]安忠，刘炳升.中学物理实验教学研究[M].北京：高等教育出版社，1986.

[2]潘学军.物理实验方法与演示教具制作[M].北京：科学出版社，2012-08.

（作者单位 江苏省常州市武进区湟里高级中学）