杨敬顺
广西壮族自治区贺州市钟山县公安镇中学，广西贺州542612
摘要：为了解决现有实验设备的不足，充分发挥物理实验在教学中的积极作用，提高学生的科学本质意识，提出了物理实验改进策略、档案袋策略和扩大改造策略、新材料的物理实验使用和新技术创新策略，从而提高实验教学的有效性。
关键词：物理；实验；改进；创新
在中学物理课堂教学中，实验可以促进学生获得最典型、最真实的感性知识，激发学生的学习兴趣，唤起学生的问题意识，促进学生的探索和发现，最终帮助学生形成物理概念，获得物理规律。
一、实验改进策略
物理实验不仅要求现象清晰，而且要面向所有学生。在物理学习过程中，由于某些因素的隐蔽性，往往使学生难以了解其本质，从而增加了学习的难度。借助于明显的实验现象，学生可以获得知识，了解自然。因此，如果某些物理实验现象在实验中不明显，教师应通过多种方式提高实验的可视性，并努力展示实验的本质。
（一）放大策略
通过对实验设备的局部改进，可以放大原有隐藏和难以观察的实验现象，放大认知对象的状态和过程，从而提高学生的直观感受。
(1）局部放大
从局部到整体研究复杂物理问题是一种通用的方法。物理现象和规律通常隐藏在事物的某些部分。因此，通过局部聚焦和放大现象，有利于提高学生对物理现象的认识。例如，显示摩擦力的方向。学生很难判断静摩擦力的方向。其主要原因是学生在日常生活中对这一方面缺乏感性认识，难以想象两个相对静止、具有相对运动趋势的物体之间的情景。通常教师会分析物体的受力，并通过平衡力得到静摩擦力的方向。但是这种方法太理论化，学生很难产生直观的感觉。一些老师要求学生用手使劲推桌子，感受静摩擦力的影响。这种方法虽然在一定程度上有所改进，但是增加了学生的感受，但是仍然不能直接观察到。因此，教科书中的木块可以用一个大的长毛刷代替来完成实验。如图1让刷毛接触桌面并产生一个相对运动的趋势，可以观察刷毛的弯曲反向。如图2出示两把长毛刷，让两刷刷毛相对，对其中一个毛刷施力，观察两刷毛的弯曲方向。
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(2)整体放大
大型实验能使学生产生强烈的视觉冲击，激发学生的求知欲，推动他们探索物理现象和规律。例如： 显示大气压力的存在。有许多实验可以证明大气压的存在，但是对学生的认知能力影响很大的实验并不多。为了达到这种冲击效果，一个200升的铁鼓可以通过空气压缩。首先在铁桶中加入少量水，然后将铁鼓放入桶加热，直到里面的水沸腾。然后，盖上桶盖，把加热过的桶放入一个装有冷水的大盆中，再用冷水喷洒桶内。最后，我们将看到巨大的铁鼓被空气压碎，发出巨大的声响。本实验是基于罐头的扁平化，对整个实验装置进行全面放大。通过这个大型的实验，学生的情感会更加深刻，他们的求知欲会得到充分地激发。
（二）组合策略
不同实验设备的组合可以充分发挥设备的功能，创新设计思路，形成更有价值、更高效的整体。该组合装置可以成功地呈现一些原本无法呈现的现象，效果更直观、明显，最终实现了一些单独仪器无法实现的功能。这使学生有一种新奇的感觉，并激发他们去理解物理现象背后的科学本质。
（三）转换策略
在物理实验教学中，有些物理量不易与标准量直接比较，增加了教学难度。所需的观测量可以转换成其他易于观测和测量的间接观测量。这个策略叫做转化策略。
(1）参量转换
把学生无法感知的实验待测量转换成学生易于接受和理解的常见物理量，降低学生思维的难度。例如：流速与压强显示仪。如图3将玻璃管吹成粗细不同的三段，底部连接橡胶管，并在橡胶管中注入红墨水。当未向进气口吹气时，玻璃罐内红墨水高度相同；当向进气管内吹气时，红墨水高度变化如图3所示。我们知道吹入空气总量相同时，管径越粗空气流速越低，反之亦然。因此出现图3所示的液柱高低变化说明了管径越细的位置处对应的气压越低。这样我们就把不易测量的空气压强大小转化为易于观察的液柱高度，从而实现了参量的转化。通过这种转化，流速与压强的关系问题就更容易被学生感知与理解。
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(2）能量转换
不易量度的能量转化为易于观察的能量，可促进学生以经验方式理解。响度与振幅关系的演示器。响度是人们对声音强度的主观感知。响度与距离声源的距离和物体振动的振幅有关。距离声源的距离大多数学生都有个人经验，但振幅较难理解。为了便于学生理解，我们可以改进教材中的实验内容。如图4所示，在扬声器顶部附上一个透明的聚氯乙烯管，并在里面放置一个白色泡沫球。这是因为教科书中的实验容易受到风的干扰，也容易受到鼓锤的摆动。经过改进后，实验受到的外界干扰较少，效果更加明显。当扬声器不响时，泡沫球在底部是固定的； 当发出较弱的声音时，泡沫球在较低的高度跳跃； 当播放同类音乐时，扬声器的音量增大，泡沫球跳跃得更高。
二、实验创新策略
在教学中，创新性物理实验可以为学生创造更加丰富的物理实验情境，激发学生的思维，培养学生的探索精神，为学生的创新学习提供不竭的动力。
（一）利用新材料进行物理实验创新
随着科学技术的飞速发展，具有特殊性能的新材料层出不穷。因此，我们可以充分利用新材料的特性进行中学物理实验的创新。例如： 变色温度计。在初中实验室里，温度计主要是由液体的热膨胀和冷收缩性质制成的。用这种体温计粗略测量饮用热水的温度，或者给婴儿喂奶粉，显然不方便，也不卫生。为了快速简便地完成这些任务，我们可以使用热变色材料。如图5感温变色杯，在加热水之前，杯体是黑色的。杯体的颜色和范围取决于热水的温度和体积。我们可以通过颜色表示的温度范围快速确定液体的近似温度。
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(二)利用新技术进行物理实验创新
科学技术是时代进步的最有利力量，科学技术创新是社会发展的不竭动力。因此，利用新技术进行物理实验创新，有利于学生的理论和实践，有助于学生了解最新的科学技术。例如，一个手持式红外热像仪。手持式红外热像仪在今年全球爆发的肺炎中扮演了重要角色。该仪器采用红外线技术测量体温，可以在远距离大面积无接触的情况下对体温异常的人进行筛查。这不仅减轻了工作人员的工作强度，而且大大提高了监督工作的效率。另一个例子： 磁悬浮音乐盒。真空玻璃钟罩可以用来研究声在真空中的非传播。但是在实验中，我们经常听到微弱的声音，在我们完成抽吸之后。由于这个原因，许多人认为真空还没有到达，但作者认为这是因为钟罩和钟罩底部是固定在一起的，振动通过固态向外传播。
三、结束语
总之，中学物理实验的改进与创新，有利于改善实验现象，提高实验教学效果。有利于理论联系实际，促进科学知识的全面掌握。有利于激发学生学习物理的兴趣，培养学生的多种能力。它有助于学生了解科学的本质，并最终提高他们的科学素养。
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