提高物理实验可见度的几个策略

任小刚

“一切推理都必须从观察和实验中得来”，这是学习和研究物理的法宝。物理概念多数是比较抽象的、隐蔽的，按学生的理解能力掌握这些知识比较困难。只有用可见度高的物理实验，化抽象为直观，才能很好地克服学生思维上的障碍，引发学生思考，进而分析论证得出结论。那么如何提高物理实验的可见度呢？

一、规范流程，合理摆放实验仪器

一件工作，按照合理、科学的顺序去完成，才可以事半功倍。物理实验也是一样的。在实验教学中，按规范的流程有目地引导学生观察实验，积极思考过程和现象，极易探究出物理现象所隐含的规律。实验流程、仪器摆放位置一旦发生问题，实验效果将会急剧减弱直至失败。有一次我在上电学实验课时，随意利用滑动变阻器、电源、开关、导线、电流表、电压表连成了一个我认为简单摆放就可以使用的电路。不料一位学生问我：“老师，元件摆放有没有规则呢？您把元件随意摆放，没有断开开关就连接电路是有问题的。”我不假思索略带点愠怒地告诉学生：“没有！”这位学生不但没有改变自己的看法，反而说他想上台摆摆看。他把滑动变阻器放在了靠右手的位置，便于操作控制，把电流表、电压表放在了正前面，便于观察和读数。这样改动的好处不言而喻，提高了实验的可见度和正确率。

二、使用大体积的实验仪器

依据人认识事物的心理特点，大的物体可见度高，易引起人的无意注意和有意注意，更能引发思考的动机。同时，人看得越清楚，观察就越详细、思考就越深越广。实验室的许多仪器体积较小，适合学生分组操作参与，分组实验效果较好。但对于难以让学生完成的实验，需要教师做演示实验时，如果还采用分组实验的仪器设备，这将会使许多学生看都没看清楚，怎么会明白抽象的概念和隐蔽的物理规律呢？如果改用大体积的实验仪器，做好演示实验，这一不足就最大限度地解决了。

三、改进实验仪器

教材中的实验仪器，有的设计不够合理、科学。例如教材中所给的装置要完成阿基米德原理的探究需要四步，且耗时多、难度大。实验中有G桶+水、G桶、G排、G物、F拉、F浮，数据关系不直观，对应关系较复杂，学生不易理解。测量物体部分浸入液体所受浮力时由于手的抖动V排不好控制，测量难度大且不准确。一次只能测量一组实验数据，测三个数据，需要从头做三遍。而用经过改造后的装置，让左边弹簧测力计示数的减少量为F浮=G物-F拉，右边弹簧测力计示数的增加量为G排=G桶+水-G桶，这样数据关系更加直观，便于得出结论。再配上升降装置，示数会更稳定、测量控制更简单。通过改进，既减少了步骤，数据、过程也直观可见。通过比较发现改进后的装置极大地提高了实验的可见度和效率。

四、自制简易实验器材

很多实验器材都是我们身边的随手可得的小物体，别看是小物体，却帮我们完成了很多重要的探究实验。在“探究通电导体在磁场中运动”的实验中，实验现象不明显、难成功且看不清楚。分析其缺点：一是实验中要求的电流要大，磁铁的磁性要强；二是由于金属棒所受摩擦力较大，实验很难成功；三是观察者距离太远，可见度不够。如果用烟盒里的铝箔纸卷成小筒代替金属棒，用两根细铜丝将铝箔纸筒两端连接好，悬挂在磁场中，再用两节电池做电源连成串联电路，闭合开关，实验现象十分明显。

五、充分利用现代多媒体

科学实验表明孩子的注意力集中不到10分钟。即使老师利用幽默且抑扬顿挫的语言或眉飞色舞手舞足蹈的形体艺术，学生也昏昏欲睡。他们一旦观看flash制作的课件，精神倍佳。那是课件用现代多媒体技术将抽象的物理现象变得直观可视。随着时代的变化新技术层出不穷，教师一根粉笔一张纸的时代已成为过去，而白板、实物展示台、投影仪、网络技术、云平台以及各类教学软件走进了我们的课堂。游戏化，课堂教学的最高境界。二维码，虚拟空间与实体空间的连接。新工具将引领学习的变革，打破一切限制，实现从传统的单一的教学到情景化、个性化的学习，寓教于乐。例如在用演示铁粉来模拟磁体的磁感线时，在读电流表、电压表的示数时，学生往往由于看不清楚，致使实验效果不佳。可利用实物展示台将其投影到白板上，清晰可见不言而喻。

六、优选实验方法

方法是行动的指南，直观是深化的基础。好的方法就會产生好的结果。例如在验证物体对外做功内能减少时，课本实验用打气筒打气将活塞冲出，瓶口有白雾产生。许多同学由于演示仪器小、距离远看不清过程和现象。此实验改进的方法有好多，如用力拧盖了盖的矿泉水瓶，瓶内气体推动瓶盖飞出很远。做功、瓶壁上产生小水珠都很明显。每人一个矿泉水瓶动手实验，学生热情高，课堂气氛活跃，学习效率提高很多。在教学中选用科学的合适的器材，增大实验的可见度。设计实验时突出实验原理，使操作容易、结构简单、效果明显。对效果不明显的实验器材，可通过更换器件、改变结构等方法进行改善。对比较小的物件可通过投影进行放大，或拿到学生面前进行观察。

（作者单位：甘肃省平凉市华亭县皇甫学校）