优化实验仪器提高实验教学的有效性

王育群

摘 要：物理实验能激发学生的求知欲望，激发学生学习物理的兴趣，本文通过实验仪器自制与创新，介绍物理实验教学改革探索方面的一些具体做法，提高物理实验教学的有效性。

关键词：物理实验；实验教学；自制教具

物理教学活动需要大量实验器材，而这些实验器材又是多而杂、小而细，并随着教材的更新需要不断更新，现有的中学物理实验室配套的教学仪器不可能一应俱全，全部靠学校来配备是不现实的。为了提高物理实验教学的有效性，我校不仅在物理老师和实验员中开展自制教具活动，同时也在学生中开展教具设计活动，利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以缓解实验器材短缺问题，在自制教具展示实验室中各种教师、学生的自制教具令人目不暇接，特别是学生的设计作品有时令人惊叹不已。在自制教具和实验教学改革探索中我们主要进行以下几个探索：①变“实验照片或图片”为“真实实验”；②变“演示实验”为“学生实验”；③变“验证性实验”为“研究性实验”；④变“传统性实验”为“数字化信息实验”；⑤变“指令性实验”为“指导性实验”；⑥变“生产生活工具或玩具”为“教学用具”；⑦变“无法搬上课堂演示的实验”为“实验视频”。下面我谈一谈我们在物理实验教学改革探索方面的一些具体做法。

做法一：设计对比实验，提高实验的“激疑、提趣、增效”效果。人们认识事物是从比较开始的，有比较才有鉴别。利用对比实验，可以激发学生学习兴趣，可以培养学生的观察能力、推理能力和分析问题与解决实际问题的能力。如图1所示，我们设计的单摆规律对比演示器，静电放电对比演示器， 共振规律对比演示器在课堂实验教学中起到非常好的对比演示效果。

做法二：设计放大显示实验，帮助学生更清楚地看清实验现象以及背后的规律。观察是实验教学过程中必要的环节之一，实验室中配备的教学仪器很多都存在可见度不够的问题，在演示实验中往往只有前排的部分学生能够观察到实验现象，后排的大部分学生能够听老师描述实验现象。在实验教学中我们通过实物投影仪来提高学生观察的可见度，但有些仪器不宜通过实物投影仪放大，我们就通过开发自制教具、设计放大显示实验来提高观察效益。我们物理老师把很多的物理实验仪器放大使得实验现象一目了然，实验结果令人惊叹。图2是我们设计的安培力演示实验的实验放大教具和电动机模型放大教具。

做法三：设计吸壁式实验，充分利用磁力黑板为依托做物理实验，可以提高物理实验的可见度，使物理实验更方便、直观，教师可以简捷直观地讲解物理规律，学生也可以方便发现实验规律。[1 ]图3是一些利用磁力黑板吸壁式实验教具；吸附材料主要是利用磁性材料和强力真空吸盘。

做法四：设计“变抽象为形象”的教具学具，帮助学生更深刻理解物理规律。若能通过自制教具的实验为学生提供一个表象思维的模型，把抽象的东西具体化、形象化，思维障碍也就随之消除 [2 ]。图4和图5是我们设计的一些“变抽象为形象”的实验教具。

做法五：把“无法搬上课堂的演示实验”拍成实验视频“搬”上课堂。物理实验教学对培养学生观察力和实验能力，获得实验技能，形成概念，巩固知识等方面都有非常重要的作用。在实验教学中我们强调实验视频、实验动画只能作为辅助实验教学，不能用实验视频、实验动画代替演示实验。但有的物理实验由于客观条件的限制不能在课堂上演示或演示效果不佳，这时可以用实验视频资源来代替，有时还可以通过慢放镜头观察到我们在通常实验情况下用肉眼无法观察到的现象，既生动直观，又打破时空界限。在实验教学中一些“无法搬上课堂演示的实验”我们把它拍成实验视频“搬”上课堂，效果良好。例如，在机械波教学中演示“绳波”，在课堂用普通的绳子演示效果不佳，我们在学校大操场利用拔河比赛绳演示机械波的传播，实验现象非常明显，我们拍成的视频小片段在课堂播放效果非常好；在讲解牛顿第三定律作用力与反作用力时，适时播放本校学生穿着校服在军训射击练习时摄制的子弹射出后枪身后退的情景；在演示静电实验中，我们用省科协在我校科技巡回展览拍摄的本人站在静电感应台演示“怒发冲冠”的视频，用学生熟悉的场景、学生熟悉的人拍摄的实验视频，虽然不是课堂实际演示实验，但也会使得学生有亲临其境的感觉，实验效果良好。

物理实验能激发学生的求知欲望，激发学生学习物理的兴趣，帮助学生理解和掌握物理知识和技能，提高学生的动手实践能力，启迪学生的科学思维，培养科学的态度和价值观，是转变学生学习方式和培养学生物理素养的重要途径，对提高学生的创新精神和实践能力也有着特殊的教育价值。作为物理教师，我们不要放弃一点一滴的改进，只要坚持积累，就会聚沙成塔，越来越好，要积极投入物理实验教学的改进与创新探索，才能不断提高物理课堂教学的有效性。

参考文献：

[1]方成亚.自制怎样的教具、学具对教学更有效？[EB/OL].http：//shuangming.21shte.net/2773/archives/9650.aspx.

[2]刘才宝.中学物理自制教具的思考与探索[EB/OL]. 江西教师网http：//www.jxteacher.com/zxy/column21176/881e7e73-622e-4cb8-94fe-efce7b802056.html.