农村中学的物理实验教学探究

张晓晴

物理是一门以实验为基础的学科，许多物理规律和结论都是建立在观察和实验的基础之上。然而农村中学的物理实验教学情况却存在着不少的问题，主要体现在硬件上面。实验仪器严重短缺，限制了实验的开展，许多要求让学生开展的实验只能由教师一人演示，这对学生的实验能力的提高并没有起到多大的作用。其次实验仪器的老化、磨损现象也很严重，这就造成实验误差特别大，无法让实验有说服力，更无法培养学生事实求是的科学态度。

如果我们农村教师因为缺少器材或实验器材太陈旧而达不到教学效果，就变做实验为讲实验或干脆背实验，这样是极不负责任的表现。这样会让学生丢掉探究的欲望，丧失学习的兴趣最终厌恶物理这门学科。因此我认为物理实验一定要做，“硬件”的缺乏，需要我们充分发挥农村教师的智慧这一“软件”去填补。现在我就谈谈我在这几年的物理教学工作中一些应对实验器材不足的例子。

一、充分利用现有的实验器材

1.对一些实验室中数量较多的器材如托盘天平，弹簧测力计，滑轮，杠杆，安培表，伏特表等多给学生使用的机会，并允许他们借到课下去进行自主探究。这样不仅提高了学生的动手能力，也让他们对实验产生浓厚的兴趣。

2.让一些废旧的器材变废为宝，物尽其用。例如坏掉的电压表、电流表我会取下刻度盘，在光的反射、折射实验中作为光屏得到了很好的应用。废旧的弹簧测力计我会取下弹簧可让学生探究弹簧的伸长量與拉力的关系，也可以用来探究弹性势能。坏掉的电阻器我拆下电阻丝，绕成螺旋状，把火柴放置在其中，接通电路，火柴燃烧，很好的展现了电流的热效应。电阻定律演示器经过改装还可以用来做很多声学实验比如可以演示振动可以发生，音调跟频率的关系，响度跟振幅的关系，音色跟材质的关系。这样就解决了声学器材成本高的问题。

二、利用日常生活中的物品来代替一些缺少的实验器材

1.在做摩擦起电的实验时没有玻璃棒、橡胶棒怎么办？

其实我们用玻璃瓶、试管、玻璃杯都可以代替玻璃棒，学生都有的塑料尺、塑料袋、气球都可以充当橡胶棒，用他们在头发上摩擦就可以用来吸引碎纸屑。

2.在学习大气压强时，实验器材都可以取自生活中。

要验证大气压强的存在，没有马德保半球试验器，我们可以用两个完全相同的大号吸盘来代替，在吸盘一端系上绳子，用力排尽里面的空气，还可以让吸盘边缘沾少量的水，这样实验的效果也很好。或者用一个矿泉水瓶，装入一些热水，然后摇一摇倒掉，迅速盖上瓶盖，马上可以看见矿泉水瓶变瘪，这样也能证明大气压强的存在。

测定大气压强的值要用到托里拆利实验，实验室没有这样的器材我们就用其他方法来测量。我们找来一个一次性注射器，把活塞推到最顶端排尽里面的空气，堵住注射器的小孔，用弹簧测力计拉动活塞缓慢地做匀速直线运动得到拉力F1。为了消除摩擦力的影响再做一次，这一次不塞住小孔，用弹簧测力计拉动活塞缓慢地做匀速直线运动，得到拉力F2，则大气对活塞的压力F=F1-F2。再根据注射器的容积和长度可以得到活塞的横截面积。由此可算出大气压强的值，误差较小。

3.在做气体对外做功内能减小的实验时，没找到合适的打气筒。

学生通过课下的自主探究，找到了较好的方法。他们找了一个瓶壁较软的矿泉水瓶，装入少量的水，拧紧瓶盖。双手握住瓶身靠下的部分，分别向相反的方向拧瓶子。这时瓶子的上部空间迅速变小，气体被压缩，随着“嘭”的一声，瓶盖飞出，瓶口附近产生许多白雾。上课时我让学生自己上来演示了这个实验，这样不仅让学生亲眼见到气体对外做功，内能减小，温度降低的现象，也让学生尝到了自主探究的乐趣。

三、对一些难以理解的抽象知识点，用身边的物品设计一些简单的小实验，也可以起到很好的效果

有一些物理规律常常让我有“只可意会，无法言传”的感觉，心里很明白，但就是找不到合适的语言说出来，让学生明白。我在给他们解释的过程当中发现，像这样在抽象意义上解释，学生很难理解，有的能是一知半解，而有的可能会是越讲越糊涂。这时候形象的小实验就能起到化抽象为直观的效果。

1.静摩擦力方向的判断是学生普遍感到的难点，其主要原因是学生日常生活中对着方面存在主观上的误区。教学中，可以取两只鞋刷，使刷毛相对地叠放在粗糙的桌面上，水平推上面的一只鞋刷，从两只鞋刷刷毛形变的方向就可以看出上、下物体所受静摩擦力的情况。这样，学生对于静摩擦力的产生、方向等问题就会有顿悟的感觉。

2.学生对浮力的产生原因也是很难理解。演示浮力的产生时，我将矿泉水瓶底剪去，让瓶口向下从上面放入两个乒乓球。其中一个乒乓球会在下面堵住瓶口，另一个在上面。手持瓶身，从上向里倒水。随着瓶内水面的上升，上面的乒乓球浮在水面上也随之上升。由于下面的乒乓球堵住瓶口，水只能向下渗漏，尽管在它的周围和上面都是水，却没有上浮。如果用手堵住瓶口，渗漏的水很快充满了瓶口，下面的乒乓球的底部也会浸没在水中，它会立即上升到水面。这样学生便会很直观的认识到浮力产生的原因。

四、有一些演示实验可视性不好，可以借助多媒体技术进行投影或仿真

在信息技术高度发展的今天，网络技术推动了学校教育更快的发展，使学生获取知识的途径越来越多样化。作为农村学校也不例外，我们学校从一开始的投影仪到后来的多媒体到现在的交互式电子白板，信息技术在教学中的地位越来越高，我们的教学方式也在逐渐被改变。交互式电子白板在物理课堂教学特别是实验教学中可以起到很大的作用。

1.有的演示实验观察目标现象细微，且由于条件的限制，教师只能在讲桌上进行演示，后排学生看不清楚实验现象，这就增加了学生在观察中的，直接影响教学效果。利用实物展台将演示实验现象放大，使其在屏幕上清晰地显示出来，从而增强了演示实验的效果。例如在演示刻度尺使用方法，温度计、体温计的读数方法时，我尝试把实验器材直接放到实物展台上进行投影和放大，学生在座位上就可以清晰的看到测量和读数方法。在做晶体熔化和水沸腾实验时，老师在讲台上演示，学生在座位上很难观察到实验现象。我尝试着用手机摄像头作为移动展台，然后把实验过程和现象放大投屏到电子白板上，实验的可视性大大提高。有了这些尝试，很多不易观察的现象我都会试一试这个方法，效果都不错。

2.在做电学实验时，我发现课堂上用电路板插线进行演示，不仅可视性差，而且常常由于接触不良，得不到正确的实验现象，学生上台练习的局限性也很大。在电子白板上使用电学仿真软件就可以很好的解决这一问题。它可以方便的演示串并联电路的连接，还可以放大电流表、电压表的表盘。学生上台演示实物图的连接也很方便。在学生做电学题目遇到困难时也可以随时打开仿真软件，进行答疑。当然仿真实验也不能完全代替学生实验，它只是实验教学中的有效补充，与动手实验相结合可以优化实验效果。

在教学实践中我体会到实验在物理教学中起着非常重要的作用，但由于条件限制，我们农村学校没有成套的标准化的实验仪器，如果因此而放弃做实验，教学效果会非常差，选用生活中常见的物品做实验，也能起到良好效果！重视这些实验的教学，既有利于巩固知识，提高能力、激发学生的兴趣，又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能，有利于进一步挖掘学生的创造潜力、培养学生的科学创新能力，对全面提高物理教学质量具有重要意义。