高中物理實驗的小改進摘要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理實驗是幫助學(xué)生深化物理概念和規(guī)律的重要手段。實驗產(chǎn)生的情景能生動地吸引學(xué)生，增加學(xué)生探求現(xiàn)象產(chǎn)生原因的欲望，使學(xué)生處于一種積極思維狀態(tài)，這是其它教學(xué)方法代替不了的。

關(guān)鍵詞：實驗；改進；科學(xué)性原則；簡易性原則；低成本原則

作者簡介：張達試，任教于廣西北海市北海中學(xué)。

有實驗的物理課能充分引起學(xué)生的學(xué)習(xí)探究興趣，能極大地促進學(xué)生創(chuàng)新思維與綜合素質(zhì)的發(fā)展。很多教師雖然都能夠按照教材提供的方法或者自己研究的方法進行物理實驗，但是很多時候并沒有達到預(yù)期的效果。究其原因，主要是：一是實驗者把握的程度不夠，比如做靜電演示實驗；二是實驗方案或者實驗器材本身選擇不當(dāng)，比如牛頓第二定律的演示。

筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗，有針對性的對教材的某些難以演示的實驗進行一些改進，取得了良好的效果。做好演示實驗不難，關(guān)鍵是我們?nèi)绾慰朔嬖诘膯栴}，真真正正的去改進我們的實驗。也只有這樣，才能不斷提升我們的教育教學(xué)水平。

一、高中物理實驗改進應(yīng)該遵循的原則

1.科學(xué)性原則

實驗的改進要注重科學(xué)性原則。改進是有目的、有針對性的改進，而不是隨意進行的，不能偏離原有的教學(xué)目的。比如說自感現(xiàn)象是由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。為了使所演示的實驗現(xiàn)象明顯，對自感線圈、燈泡、電源電壓均有一定的要求。其中，自感線圈是一個帶有鐵芯的鎮(zhèn)流器。由于本實驗比較難操作，導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不夠明顯，結(jié)果有一部分教師將帶有鐵芯的鎮(zhèn)流器換成電子鎮(zhèn)流器。這樣改進效果是出來了，也很明顯，但是改進后的實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象無法用電子鎮(zhèn)流器來解釋，不能充分說明自感現(xiàn)象，違反了實驗的科學(xué)性原則。

2.簡易性原則

實驗的改進講究簡單易用。有的實驗進行了很大的改進，也達到了良好的效果，但是操作卻越來越復(fù)雜。例如，“力的平行四邊形定則”的演示實驗，很多教師更換了定滑輪、彈簧秤，甚至用到數(shù)字化實驗設(shè)備和計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其實，完全沒有必要，這樣的改進只能增大負(fù)擔(dān)。

3.低成本原則

實驗的改進應(yīng)該朝低成本方向發(fā)展。當(dāng)前國家正在提倡建設(shè)節(jié)約型社會，我們做什么都要講究節(jié)約。很多實驗的改進，功能越來越強，效果越來越好，這是好事，但是也帶來一些擔(dān)憂。比如數(shù)字化實驗室，設(shè)備相當(dāng)?shù)叵冗M，但像我們這樣的農(nóng)村中學(xué)要裝備一個數(shù)字化實驗室，就是幾十萬的投入。這對于教學(xué)經(jīng)費困難的農(nóng)村學(xué)校是很難想象的。其實，我們物理教師可以充分發(fā)揮就地取材的原則，合理利用身邊每一樣器材，也能達到良好的實驗效果。

二、高中物理實驗的幾個改進

下面，筆者就高中物理教學(xué)中遇到的幾個實驗，進行了一些改進。這些改進經(jīng)過實踐的檢驗，取得了非常好的效果，也獲得了教師和學(xué)生的認(rèn)可。

1.“摩擦力方向的判斷”的實驗改進

學(xué)生對于摩擦力方向的判斷歷來都難以掌握，雖然很多教師都提出各種各樣的觀點，也寫出很多方向。有的教師提出可以用毛刷進行實現(xiàn)，效果相當(dāng)不錯。筆者認(rèn)為，學(xué)生沒有親身體現(xiàn)，很難領(lǐng)會摩擦力的方向。

從這一點出發(fā)，筆者擯棄了所有的實驗器材，只需要我們的雙手。經(jīng)過筆者的實踐，此方法非常有效，不管是靜摩擦力還是滑動摩擦力，實驗時雙手（或手與手臂）互相接觸，觀察接觸面上皮膚表面往哪個方向稍微平移，學(xué)生很容易判斷出摩擦力的方向。如果太滑，可以讓手沾點水效果更佳。

2.驗證“力的平行四邊形定則”演示實驗改進

在講授“力的合成”這節(jié)內(nèi)容時，為了驗證“力的平行四邊形定則”，很多教師采用教材提供的方法和器材進行實驗（見人教版高一物理必修教材P12）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)誤差很大，甚至有時候不能說明問題。很多教師和研究人員都在這個方案的基礎(chǔ)上進行改進，市場上也出現(xiàn)了數(shù)字化實驗裝置，改進后效果非常好，這是值得肯定的地方。

筆者也對該實驗裝置進行改進，舍去木板和滑輪，只需要兩個彈簧秤，和帶有兩條細(xì)繩的橡皮繩。實驗時，將橡皮繩塞進黑板與墻壁的夾縫并固定住。實驗方法與步驟不變。實驗裝置如下圖所示：

做該實驗時，筆者都是請學(xué)生上講臺直接參與實驗，操作、讀數(shù)、作圖等都是讓學(xué)生親自動手。這樣做既能充分調(diào)動學(xué)生的積極性、增進學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能讓學(xué)生體會必須講究科學(xué)方法、尊重實驗結(jié)果，一舉兩得。經(jīng)過實踐的檢驗，角度誤差一般都小于，合力的誤差都能控制在2%之內(nèi)，改進效果很好。

3.“超重與失重”的實驗改進

超重(或失重)現(xiàn)象是物體在變速運動過程中對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于(或小于)物體本身所受重力的情況。

教材所提供的演示實驗器材是放置在電梯地板的臺秤，人站在臺秤上。當(dāng)電梯加速向上或者向下運動時，便可由臺秤的讀數(shù)觀察到超重和失重現(xiàn)象。但是這個演示實驗很不現(xiàn)實，有誰會在教室裝備電梯？根本不可能讓學(xué)生在課堂上感受到這個現(xiàn)象。

于是，更好的辦法被提出來了。有教師將體檢用的體重計拿到教室進行演示，效果很好。筆者認(rèn)為，由于時間的限制，不是所有的學(xué)生都有機會站到體重計上；由于觀察角度的限制，也不是所有的學(xué)生都能看到這個實驗現(xiàn)象。

考慮到這些因素，筆者設(shè)計出新的實驗裝置：兩個定滑輪固定在上底板的底部，距離約為20～30cm。上底板通過四根木條固定在下底板上，定滑輪跟下底板的距離在150cm以上(距離越大則鉤碼下落的時間越長，越約容易觀察到超、失重實驗現(xiàn)象)。

實驗時，用彈簧秤掛著50克的鉤碼A，彈簧秤上端連接著細(xì)繩，穿過定滑輪甲和乙，并在乙的下方掛著另一個鉤碼B。讓彈簧秤運動，通過改變鉤碼B的質(zhì)量，從而實現(xiàn)超重、失重、勻速運動，撤去鉤碼B，還可是實現(xiàn)完全失重。

筆者用這樣的裝置上《超重與失重》課，取得了良好的效果。

4.“物體做曲線運動的條件”實驗改進

教材對于“物體做曲線運動的條件”所設(shè)計的實驗是在水平面上放置一根條形磁鐵，讓滾動的鋼珠通過磁鐵附近，從而受到磁鐵的吸引力而做曲線運動。

筆者從這個實驗受到啟發(fā)，著手進行了改進。增加的實驗器材是邊緣突起的塑料盤（即花盆底，可以在市場上買到）和玻璃彈珠。實驗時，將塑料盤截去四分之一面積，先觀察鋼珠在塑料盤內(nèi)外的運動，可以發(fā)現(xiàn)鋼珠在塑料盤內(nèi)由于受到側(cè)向力而不斷的做曲線運動，但在塑料盤外不受側(cè)向力而作直線運動。再在鋼珠做直線運動的軌跡旁放置磁鐵。分別讓玻璃彈珠跟鋼珠先后在塑料盤內(nèi)外運動，發(fā)現(xiàn)兩者在塑料盤內(nèi)因受到側(cè)向力都做曲線運動，在塑料盤外卻只有鋼珠做曲線運動。究其原因，是因為玻璃彈珠在塑料盤外不受磁鐵的側(cè)向吸引力而做直線運動。

該實驗改進后對比性很強，恰如其分的說明物體做曲線運動的條件。實驗裝置如下圖：

改進是永無止境的，只要我們本著科學(xué)的態(tài)度，針對教學(xué)