开发低成本“实验教学资源”提高物理课堂教学效率

北京市陈经纶中学 王 波

物理是一门以实验为基础的学科，实验是物理教学的重要组成部分，同时也为激发学生的学习兴趣、培养学生的动手能力提供重要的教学资源，所以充分开发物理实验资源，是推动中学物理实验教学向前发展和实施创新教育的重要途径。而低成本的实验器材的开发，由于取材容易贴近生活 原理直观等特点，在物理教学中有着广阔的应用空间。现如今许多学校对实验教学都十分重视,花费许多资金建立起现代化的物理实验室,即使在偏远地区随着经济的发展和政府对教育的投入不断加大，学校的实验器材要相对过去齐全了，并且也有一些高精度的实验仪器进入实验室，在这样的情形下我们还有必要开发简单的实验教具吗？

我们纵观物理学史上最美的实验，绝大多数都是用最简单的实验设备却揭示了最深刻的物理原理。如伽利略的比萨斜塔实验研究自由落体，成为科学界人人皆知的故事。托马斯杨的双缝实验，为一个世纪后的量子学说的创立起到了至关重要的作用，牛顿的三棱镜分光实验，开创了现代物理学的重要领域光谱学的先河。这些都是最简单的实验手段、利用最简单的实验器材，却揭示了最深刻的科学真理，在科学上留下最美的风景。由此可见，简易的实验教具还是很有价值的。简易的物理实验，对高中物理课程的实施来说，是一种非常重要的资源，能有效激发学生的学习兴趣。实验设计的创造性，能对学生产生潜移默化的影响。通过利用身边的日常生活用品做实验，可以很好地促进学生自主学习、自主探究。与此同时对教师的创造力提出了较高的要求。

开发物理实验教具有以下策略：在演示实验中效果不明显的我们可以再次改进，也可以根据教学需要开发新的演示实验，也可以将废旧淘汰的仪器进行重组等。如我们在描绘做简谐振动图像实验，第一用手拖动纸张，纸张不容易做匀速运动，我们用小电动机拉动纸带，就可以使纸带匀速运动了，第二随着沙子的减少摆的重心会下降，再有沙子落到木板上图像颜色与模板相似不容易分辨，并且木板只能水平放置也不便于学生观察。我们可以找来一个乒乓球做为容器，在上部钻一小孔将摆绳固定，在正对下方钻另一个小孔作为出水孔，装上少量的墨水，这样以上问题就都可以解决了。

在我们讲解疑难问题时，可以用适当的演示帮助学生建立情景，突破难点，如我们讲地球自转问题时，赤道上的物体会随自转速度增大而飘起来，我们可用一小电动机带动一金属环使其绕竖直轴转动，在圆环上与圆心等高处粘一块橡皮泥，随着转动速度加快橡皮泥最后被甩出，在学生的一片欢呼声中，解决了难题。在学习动量定理一课时，学生对应用Ft=△p公式解释生活中的现象时，显得有些生拉硬靠。为使其能更好的理解，我们找来两根等长的两个绳子一根弹性绳 一根细棉线绳，两个绳子一端都固定在同一高度，另一端各系一个完全相同的铁球，将两个小球从同一高度释放，发现当小球到达低端时棉线绳突然断裂。通过对这两种情况分析，学生一下就豁然开朗了。

现象不明显的实验我们可以放大现象：我们讲弹力一课时，绳拉着物体在分析细绳上是否有弹力，什么原因产生的弹力等问题时，我们无法观察出绳子及物体的形变，就生硬的说发生了形变学生会将信将疑，我们可用一根橡皮筋拉着装满水的气球，很明显的看出绳子、 气球都发生了形变，解释起来就轻松多了。还有关于桌面的微小形变的放大，书上给的实验仪器过于复杂，一不好操作 二演示起来占用了课堂大量时间。我们只需要拿来一只激光笔，打开后将光点投到墙壁上，当我们用力压桌子时发现光点的位置发生了明显的变化，我们很容易得物体放在桌面上，桌面确实发生了形变

在新授课过程，某些概念比较抽象，学生理解起来也很困难，我们应该及时的进行试验演示。如在讲变压器升压降压的作用时，学生对其很是陌生，我们找来一个发光管电压220V，两节节干电池电压3V，将其串联起来，让学生观察灯管是否发光，答案是显而易见的，当把一个小的变压器与之串联之后当通电瞬间我们看到了灯管发光，学生很是惊讶这么小的电压竟能使220V的灯管发光，一下子激发了学生对变压器的好奇，感受到变压的作用。还有电源电动势和内阻一课中，学生对于电源是有内阻的这一事实很是疑惑，为了解决这一问题我采用具有极大的视觉冲击力的水果电池为引课，引出问题。将几个水果串联起来后，用电压表测量两端的电压，发现两端的电压远比小灯泡的额定电压大，让学生猜想水果与灯泡串联能否发光，学生异口同声地说能，当我们串联了之后，发现小灯泡并没有亮起来。学生感到了困惑 为什么？带着疑问，然后通过电路实验验证内阻的纯在及它对电路的影响。这样给学生一种直观的感知，降低了学习的难度，符合学生的认知规律

为了激励学生学习物理兴趣，培养学生动手创新能力，也可以让学生自己制作水火箭，棉花糖机、自制验电器等 用我们身边随手可取的用品制作仪器，不仅增强了可见度和可信度，也增强了学生动手的能力，也让学生深切感受到物理学就在我们身边。

我们在开发实验器材时要遵循这样几个原则，科学，简单，可见度大，总之我们应该在重视常规实验的基础上，重视实验资源的开发与应用。因为实验教学不仅能培养学生的动手能力、激发学习物理的兴趣；还能帮助学生在感性认识的基础上上升为理论，帮助他们形成正确的概念，加深对规律的认识，加强对知识的理解和记忆。所以物理教师应该重视实验教学研究，因地制宜的开发和利用物理实验教学资源，确保物理教学目标的顺利达成。