浅谈实验意识的培养

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1、浅谈实验意识的培养张贤祺（浙江奉化中学　　315500）一、学生实验意识淡薄的例证：例1（2000年广东高考模拟综合能力测试题）有两个完全相同的齿轮Ａ、Ｂ，Ａ固定不转，Ｂ围绕Ａ顺时针转动，当Ｂ在Ａ的右侧时，Ｂ上的标志箭头刚好竖直向上，如图所示，问当Ｂ转到Ａ的左侧的虚线所示位置时，其标志箭头所指方向是：（）Ａ向上Ｂ向下Ｃ向左Ｄ向右这个题既不涉及深奥的物理知识，也用不着繁复的计算，就是考学生的空间想象能力和实验意识。在一次考试时，我让学生一做，结果错得很多。并且发现在考试时，没有发现一个学生想到拿出口袋中的两个硬币来亲手转动一下。真的很让我吃惊。例2（2002年浙江省高中证书会考题）请把两支笔杆

2、并在一起构成一个约0.3mm的狭缝，使狭缝距离甲图约30cm并与图中的横线平行，眼睛紧靠狭缝，通过狭缝，你看到的图样是乙图中的哪一个？（　　）学生考试结束后，我了解到，有不少同学还是凭主观猜想去答这个题。没有拿起两支铅笔做一下实验。此题真是一个物理妙题。既考查学生单缝衍射的知识是否真正理解。更重要的是考查考生有没有实验意识，在考场内可以方便做实验验证的问题，一些同学毫无这种感觉，问题在哪里？例3（一次选修课记实）上学期，我在高二（7）班开《生活中的物理》的选修课，当时我引导学生讨论一个生活中的物理问题，粮店售米机引出的一段营业员与顾客的争执。售米过程中，营业员一手把着出米口的闸门，一边观看磅

3、秤的横梁，当横梁刚好悬平，就立即关闭出米口的闸门。对这种衡量过程，顾客提出异议说：“米在向下冲，你把米的冲力当作米的重量秤给我，我吃亏了。”营业员说：“我把空中的这段米也给你了，你不但不吃亏，还便宜了。”我当时请同学做一个评判，应该如何解决这个争执。我的用意是引导学生运用学过的动量定理来分析求证：空中的这段米的重力刚好等于米向下的冲力，从而得出谁也不吃亏这一结论。由于此题有较大难度，我做了一些启发，让学生讨论解决。讨论一定时间后，我提问了好几个同学，都没有得到较满意的分析推理及结论。此时，一个平时物理成绩不是很好的学生在下面大声说了一句：“争什么，等空中的米全部落到磅秤上的米斗内静止时，再秤

4、一下不就是了。”当时课堂里一下子静了下来。同学们静候着我如何处置这突然冒出的一句话。过一会儿，大家顿悟，醒过神来。个个跟我一样眼睛一亮，同学们心想：对呀！实践是检验真理的唯一标准。我眼前一亮的原因是：因为这个学生用创新的思维去看待物理问题，他道出了物理学处理问题的最基本方法－－实验。用实验的方法解决物理问题是每个同学应有的第一思考。为什么物理成绩很优秀的同学都没有意识到这一点呢？二、培养实验意识的尝试1、让“小实验”成为理解的伴侣有很多物理现象和实际问题，光靠课堂上的老师做演示实验，并进行精心的讲解，学生理解起来仍然十分困难。如果能借助于学生自己可以做的小实验，让学生亲身体验，理解起来就容易

5、多了。如下面一个问题，如图所示，一根长为2L的轻质硬棒，左端可绕过O点的光滑水平轴转动，棒的中点及右端分别固定两个完全相同的小球A、B。现把棒拉到水平位置，无初速释放。求两棒转至竖直位时，两球的速度各为多少？此题学生常常会犯一个典型错误。既用单个小球机械能守恒求解。对A球有：，解得：对B球有：，得：，一看结果：，根据硬棒转动的角速度相等，速度之比应该等于转动半径之比1：2。知道上面求解一定是错了，但不知道自己错在哪里？问题关键在于分析棒的作用力对球的做功情况理解出错。错误地认为棒的作用力沿棒的方向，运动过程中始终与速度垂直，棒的作用力对球不做功。所以单个小球机械能应该守恒。为了让同学理解运动

6、过程中棒的作用力，不沿棒的方向，棒AB段对A球的作用力对A小球做了负功，对B球做了正功。我让学生回家自己做一个小实验。用一根不会伸长的细绳代替硬棒做这个实验，实验中同学们立即发现运动过程中出现如图所示A超前，B落后的情况。绳子AB段对A的作用力F与A的运动速度v之间夹角大于90°这个力F对A球做了负功，使A的机械能减少。当用硬棒做实验时，虽然看不到A超前、B落后的现象，但硬棒对A和B的作用力与绳子时相似，硬棒AB对A球、B球的作用力分别如图所示。对A球的F1对A球做负功，使A球的机械能减少；对B球的F2对B球做正功，使B球的机械能增加。但从整体看，机械能守恒。正确求解如下：以B球最低点为重力

7、势能零点，整体机械能守恒得：，得　让“小实验”帮助同学们理解物理问题真的事半功倍。我平时教学中，尽量创造条件让同学们亲手做小实验，教学中效果很好。2、让“小实验”成为滋生问题的沃土小时候我们玩个一个小玩意儿：取麦秆中空部分一段，长约10厘米，把一端掰成几瓣，略向外翻。如图所示。把一个豌豆放竖直麦秆的上端，下端用嘴适当用力持续吹气，小豌豆能悬在空中。我在教学连续介质的动量、能量应用问题这部分内容时，先让学生在课