优化实验教学方法 提升教师专业素养

在教学中，物理教师为得出某个规律或知识要点，会进行多次的演示实验或指导学生进行分组实验，但这些实验常以失败告终，实验效果很差。那么，作为物理教师，如何才能科学合理地进行实验，从而确保实验成功呢？

一、精心准备实验器材，确保实验成功

【案例1】

在一次公开课上，授课教师做摩擦起电实验时，无论怎样摩擦玻璃棒或橡胶棒，都无法吸引轻小的纸屑，实验以失败而告终，教师向学生解释实验失败的原因为空气太潮湿。

案例分析：课后向笔者实验室管理员了解知道，这些物品已使用多年且从未清洗过。对此，笔者认为，一方面是丝绸、毛皮等物品太陈旧影响摩擦起电效果，另一方面是由于丝绸、毛皮等器材长期使用未清洗而附有油脂、污垢等而影响实验效果。

于是笔者做了三个方面的研究，一是在同样的天气条件下，用新的丝绸、毛皮等做实验，发现摩擦起电效果非常好，实验现象明显；二是将原来的丝绸、毛皮、玻璃棒、橡胶棒等器材先用电吹风烘烤一段时间后立即做实验，发现效果不错，但过一段时间后再做实验，发现效果又变差了（这就和许多教师在办公室烘烤后做得很好，到了教室就做不起来是同样的道理）；三是用洗洁精进行了清洗，然后晒干，再去做摩擦起电实验，发现实验效果比清洗之前好了很多，即使在阴雨天气也能做好实验。

通过以上的研究表明，摩擦起电实验的失败不能完全归结于空气的潮湿。我们教者要认真钻研，分析影响实验成败的因素，精心准备实验器材，应对可能出现的意外因素。因为任何一个疏忽，都可能导致实验失败。

二、认真钻研操作技巧，激发学生好奇心

图1

【案例2】

在某次公开教学活动中，开课者选择的课题是《摩擦力》。课题的引入是筷子提米实验。如图1所示，开课者将一支筷子插入盛米的杯子中压紧后，倒入适量的水，过一会儿提起杯子。尽管开课者非常成功地做好了实验，但并未起惊奇之效。

案例分析：笔者认为败笔之处就是在米中加水。当教师向杯中加水时，不少学生凭生活经验已经猜到：米中加水时，米会吸水膨胀，从而使米、筷子、杯子相互压紧，就能轻易地实现筷子提米。哪里还有惊奇呢？

笔者认为，在不加水的情况之下，先将杯中装满大米并适当振动，然后左手压在大米上，右手握住筷子，使筷子从左手的指缝中，迅速地竖直向下插入米中，当筷子迅速插入米中时，由于左手紧压在其上，筷子挤压杯中大米时，使得大米只能在杯中横向挤压并压紧，增大了相互之间的压力，在提筷之时有了足够大的摩擦力，实现了筷子提米。

这个案例告诉我们，教师在实验前应认真钻研实验操作方法，提高实验操作的技巧性，让实验操作更具有科学性。只有科学的操作方法，高超的操作技巧，才能充分体现实验的功效，将实验的功能放大。

三、创新实验思路，优化实验方案

【案例3】

一位教师在《电热器 电流的热效应》教学中，就“探究电流通过导体产生的热量的影响因素”的实验做了较大的改进，将反映产生热量多少的煤油瓶装置换成如图2所示的装置。火柴棒先被点燃的，则表示该电阻产生的热量多。那么，这样的实验改进科学吗？

图2

案例分析：该实验的改进并不科学。如利用图2装置探究电流通过导体产生的热量和电阻的关系时，甲、乙两电阻丝中的火柴头接触的只是电路中的一两匝电阻丝，吸收的热量也只是那一两匝

图3

电阻丝产生的热量，并不是整个电阻产生的热量。故从理论上分析，这两根火柴头应该同时点燃。可见，这位教师的实验改进是不科学的。笔者就这个实验也做了改进尝试，如图3所示，在锥形瓶中放一个电阻丝，瓶中装少量的水，用一个装有长玻璃管的橡皮塞塞住，玻璃管的下端要插入水中。这样电阻通电后产生的热量被瓶中的空气吸收，气体温度升高而膨胀，使得细玻璃管中水柱迅速上升，水柱上升的高矮反映电阻产生的热量的多少，实验现象更直观。

总之，如何上好实验课，让实验效果最大化，是值得我们每一个物理教师探讨的课题。我们在平时的教学过程中，要勤于思考，勇于实践，对每一个实验的设计方案、器材的选择、操作方法及要领等都要做详实的分析，不断丰富自己的专业知识，提升自己的专业素养，为教育教学工作打下坚实的基础。