浅谈实验在习题教学中的应用

摘要：习题教学是教学中一个不可缺少的重要环节，特别是有些习题比较抽象，难度较大，纯理论分析，相当一部分学生往往弄不懂、想不通，不容易理解和掌握、难入角色，兴趣也不高。本文主要研究了实验在习题教学中的应用，仅供教学参考。

关键词：实验；习题教学；应用

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）05-0098

习题教学是教学中一个不可缺少的重要环节，特别是有些习题比较抽象，难度较大，纯理论分析，相当一部分学生往往弄不懂、想不通，不容易理解和掌握、难入角色，兴趣也不高。这主要是初中学生的思维仍然是以具体形象思维为主，还不大习惯使用物理公式做抽象的推理，如果在推理之前或之后，通过有关具体、生动的物理实验，通过学生认真观察，积极思考，充分调动学生的思维，并把从实验中获得生动的感性认识上升到理性认识，可以使习题教学过程生动活泼，并在学生脑海中留下深刻的印象。

例1. 如图所示的电路中，闭合开关S，两只灯泡都不亮，且电流表与电压表的指针都不动，现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表指针仍不动，但电压表的指针却有了明显的偏转，该电路的故障可能是（ ）

A. 从a点经电流表到开关这段电路中出现断路

B. 灯泡L1的灯丝断了

C. 灯泡L2的灯丝断了

D. 电流表和两个灯泡都坏了

由题意可知答案选C。

引导学生分析：由题意知：闭合开关S，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动，说明电流表中没有电流通过，灯泡L1两端的电压为零，电路故障是电路断路，分析到这里，学生容易理解，当两灯泡位置对调，再次闭合开关时，两灯泡仍不亮，电流表指针仍不动，说明电路中仍没有电流通过，（注：通过电压表的电流非常小，可以忽略不计）电路故障是开路，而电压表指针有了明显的偏转，说明电压表与电源是连通的，即：电流由电源正级、开关、电流表、电压表和灯泡L1形成电流通路。由于电压表电阻很大，灯的电阻与电压表电阻比可以忽略不计，因此可以看成电压全部加在电压表两端，可见，电路开路是灯泡L2的灯丝断了引起的。即当串联电路中只有一处开路时，电压全部加在开路两端。

但是，部分学生还是有些不理解，认为既然电压表指针会转，说明有电流通过（部分学生对通过电压表的电流很小就可以使电压表指针偏转理解不透），灯L1应该会亮，这时最好的解决方法就是使学生看到此实验，当学生看到电压表与灯L2（灯L2灯丝断了）并联时，灯L1不亮，电流表无示数，而且电压表的示数等于电源电压时，把灯L2取下，放上好的灯，这时两灯都亮，电流表、电压表都有示数，此时，学生露出了理解的笑容。特别对于习题中难理解的问题，如电路中的短路、开路的现象，应该多鼓励由学生自己设计实验，学校提供器材，让学生进行探究实验，体会在电路中发生短路、开路会产生什么现象，这样做不仅加强了理论联系实际，可以起到变抽象为具体的作用，力避纯理论推导，防止使学生感到形式单调、枯燥无味。符合初中学生对于直观、形象的东西兴趣浓厚，积极性高的特点。

例2. 一只装有石块的小船浮在水池中，若将石块投入水中水面的高度如何变化？

先让学生讨论分析，有的学生认为水面的高度不变，有的认为水面高度上升，这部分学生认为石块投入水中多了石块排开水的体积，有的认为水面下降，意见不统一。

这是一道浮力的综合提高题，物理过程比较隐含，比较抽象，要完成一个较复杂题目的求解往往需要建立多种关系，而这种联系往往不是单一的。对于逻辑推理能力不强的同学来说，往往相关知识是具备的，但各种关系交织在一起，理不出头绪。此时最好用实验帮助学生理解。

用透明的5升装的油桶的下半部装水做为水池，用烧杯当船，并采用投影仪把实验过程和现象打在幕布上，既把石头放入烧杯中，让它漂浮在水面上，记下此时的水面高度，同时观察烧杯浸入水中的体积大约是多少。然后把石块取出放入水中，结果明显看到烧杯排开水的体积减少，水面高度明显降低。

再通过画如图所示分析，装有石块的小船浮在水池中，让学生认真仔细观察比较，水面高低是由水的体积（水的体积不变），与小船（当石块在船上时）浸在水中体积（或小船排开水的体积与石块排开水的体积之和）决定的，学生很快找到只要比较石块投入水中前，船排开水的体积与石块投入水中后，船与石头总排开水的体积的大小，就可以判断水面高度的变化了，再利用物体浮沉条件和阿基米德原理列式就很容易可以解出此题，从而使学生顺利掌握了此题。再拓展到漂浮在水面上的小船中装有密度比水小的物体，如木块，当把木块扔到水中时，水面的高度如何变化？学生这时能很顺利解出。

例3. 猴子分萝卜，把一个粗细不均匀的萝卜用细线悬挂起来， 若通过悬挂点沿竖直把萝卜截成两段， 每个猴子分一段， 谁分到的萝卜质量大？

对于这道题的解释， 看去不难：悬挂点（支点）在不均匀萝卜的重心位置的下方，（由二力平衡条件可得） 若把支点当做转动轴， 不均匀萝卜可以看做两部分组成的如图随顺所示，它们所受的重力分别作用在它们的重心上，分别用G1、G2表示，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，得G1L1=G2L2，粗短的一端力臂L1较短，细长一端的力臂L2较长，粗短一端所受的重力G1较大，由m= G/g 知，粗短一端的质量较大。

这道题的解释看上去简单，但从学生的作业情况可以发现，学生作业效果不佳。通过向学生了解，部分的学生觉得这道题比较抽象，无从下手。于是，笔者经过认真思考后，要求学生回去，利用萝卜做这个实验，并称一称这两段萝卜后，再重新做这道题，发现学生的作业效果比原来好了很多。通过这道题，使学生深刻体会到物理就在自己的身边。与实际生活是紧密地联系在一起的，更加激发了学生探究新知识的强烈愿望。

总之，实验在习题教学中能起到变抽象为具体，化难为易的作用，起到透过现象看本质的作用。教师应该鼓励学生多利用身边的器材多做实验，努力提高自己动手动脑能力，使学生在物理实验过程中加深对物理概念与物理规律的理解，同时也培养了学生观察、分析能力，让学生把观察实验与科学思维有机地联系在一起，这样才能有效地激发学生的学习兴趣，激发学生的思维，使学生的思维处于最佳状态。

（作者单位：福建省建阳第一初级中学 354200）