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摘 要： 物理是一门以观察，实验为基础的自然科学，许多物理知识是在观察和实验的基础上，认真总结和思考得来的。本文以《简单机械》这一章中的实验为例，谈谈在中学物理教学过程中应不断优化实验，增强实验效果，提高课堂效率。
关键词： 物理实验 简单机械 初中物理教学
物理是一门以实验为基础的自然学科。教学必须以实验为基础，这是初中物理教学的特点之一。在教学中，往往碰到有些题难度大，有些题目的意思晦涩难懂，但用实验则可让学生恍然大悟，使问题迎刃而解。物理教师在教学过程中，如能正确地演示或指导学生实验，对学生掌握知识，运用知识可以起到很大的推动作用，同时还能激发学生的求知欲望，对实验的改进和实验误差的分析也能很好地培养学生严谨求实的科学态度，所以实验设计与教学是物理教学中一个必不可少，而且相当重要的环节。
下面就苏科版九年级上第十一章《简单机械》教材中的实验教学提出一些建议，目的是使实验效果最优化，便于学生在实验的基础上探究物理规律。
一、观察和了解是所有实验的第一环节，为了便于学生观察和直接感受，我们可以采用放大法。
1.第一节杠杆中的第一个实验是引入杠杆。有条件的学校也可以将此实验设计成开放式实验，提供给学生螺丝刀、羊角锤、老虎钳等各种工具，让学生自由选择，观察得出杠杆的五要素。
用螺丝刀撬钉子，实验比较简单，要实验效果好，关键是选用的图钉要大，图钉不要完全压紧到木块中，以压入图钉三分之二长度为宜，图钉的位置要离支点略远一些。这样既能保证螺丝刀头部伸入钉帽下，又能保证图钉牢牢压入木块中，同时螺丝刀要选用一字头的大螺丝刀，也就是说螺丝刀要长一些，转动时不要太快，有利于观察整个运动过程，实验时还要防止作为支点的木块滑动。
2.蜡烛跷跷板是一个趣味实验。将两个废旧的可乐瓶底部用胶水粘贴，在两瓶的中央插入钢丝，再将蜡烛插入两个瓶口，将钢丝架在两者之间，实验就可以进行。这里利用了放大法的思想，这类似卡文迪许的扭秤实验。将力臂放大，一滴很小的蜡烛油也能对整个杠杆的转动产生比较大的影响，使跷跷板的上下摆动幅度大，效果明显。
二、分析误差原因，设计减小误差方案，在探究中培养学生的科学素养。
苏科版物理教材有许多地方设置了可用于探究的活动，有利于我们在教学中充分利用这些资源转变教学观念，在传授知识的同时注重培养学生基本的研究方法、创新精神和科学探究能力。
在杠杆平衡条件的探究过程中，我做了一个小的处理。
1.如何保证杠杆在水平位置平衡？一般我们是靠观察杠杆的位置来主观判断杠杆是否水平，没有参照物，我们可以实现在杠杆的支点上做一个与杠杆垂直的轻质纸标，将铁架台放置在水平工作台面上，通过指标是否与铁架台的铁杆相重合来判断杠杆是否水平，这也是应用了放大法的思想。
2.要注意体现教材中的科学方法——多次实验寻找普遍规律，同时要体现控制变量的思想。一组学生将弹簧测力计正向较零后得出实验数据，另一组将弹簧测力计倒置较零得出实验数据，两组都出现了实验误差。在弹簧测力计的使用过程中并没有要求弹簧测力计倒置较零。如将弹簧测力计倒置后校零，测量的结果会明显偏小，原因是倒置校零后使用，并不能解决弹簧测力计轴自重的问题。处理这一问题的方法有两种，第一种是力在支点两侧时两侧都用钩码进行实验，第二种是三次实验都将F1 F2放在支点同一侧，当力在支点同一侧时用弹簧测力计竖直向上拉。这两种方法与教材上所给的图并不完全一致，但也可以实验测出准确数据。教材上用弹簧测力计产生F1，是想说明实验数据的普遍性，因为钩码产生的拉力大小是成倍变化的，而弹簧测力计的拉力是量程范围内的任意值。在教学过程中我们应引导学生从实验原理、器材、操作、步骤等方面去分析原因，寻找问题所在，优化实验。
三、物理课程是一门注重实验、讲究严谨的学科，教师不断地优化实验方法和实验技巧可以使学生在学习物理的过程中培养求实精神。
简单机械第三节探究斜面的实验是我们得出功的概念和功的原理的基础。在探究斜面这个实验中，要让实验效果好，有三个注意点：一是保证匀速拉动物体。学生在实验中为了读出弹簧测力计的示数，经常会拉动物体一段时间后停下读弹簧测力计示数，此时，弹簧测力计拉力克服的是小车重力在斜面上的分量和小车与斜面的静摩擦力，而匀速拉动时，弹簧测力计克服的是小车重力在斜面方向上的分量和小车与斜面间的滚动摩擦力。如何才能保证小车匀速运动呢？我建议用机械代替人的拉力。我们可以用电动机来拉动物体匀速前进，当电动机通电后，开始的一小段时间内会使小车加速到一定速度后匀速运动，此时读数就比较准确。当小车中增加砝码后，我们只需要增大电动机的电流，就能再次使小车和弹簧测力计匀速运动。本实验的第二个注意点是斜面的倾斜角度不要太大，太大电动机拉不动，斜面应尽量长一些，因为开始的一段小车会有一段时间的加速，尽量到靠近斜面末端时读数。本实验的第三个注意点是高度和距离的测量，我们可以固定取小车的某一个点，比如小车的后轮做参照，测量小车后轮上升的高度和运动的距离。
以上是我针对苏科版物理教材《简单机械》一章开展积极、高效的探究性实验教学想法和意见。在平时的实验教学过程中，我认为教师应亲自准备实验，从准备试验中发现问题、分析原因、找出对策、提高物理课堂教学效率，把实验课当做提高自己业务水平的重要途径。
关键词： 物理实验 简单机械 初中物理教学
物理是一门以实验为基础的自然学科。教学必须以实验为基础，这是初中物理教学的特点之一。在教学中，往往碰到有些题难度大，有些题目的意思晦涩难懂，但用实验则可让学生恍然大悟，使问题迎刃而解。物理教师在教学过程中，如能正确地演示或指导学生实验，对学生掌握知识，运用知识可以起到很大的推动作用，同时还能激发学生的求知欲望，对实验的改进和实验误差的分析也能很好地培养学生严谨求实的科学态度，所以实验设计与教学是物理教学中一个必不可少，而且相当重要的环节。
下面就苏科版九年级上第十一章《简单机械》教材中的实验教学提出一些建议，目的是使实验效果最优化，便于学生在实验的基础上探究物理规律。
一、观察和了解是所有实验的第一环节，为了便于学生观察和直接感受，我们可以采用放大法。
1.第一节杠杆中的第一个实验是引入杠杆。有条件的学校也可以将此实验设计成开放式实验，提供给学生螺丝刀、羊角锤、老虎钳等各种工具，让学生自由选择，观察得出杠杆的五要素。
用螺丝刀撬钉子，实验比较简单，要实验效果好，关键是选用的图钉要大，图钉不要完全压紧到木块中，以压入图钉三分之二长度为宜，图钉的位置要离支点略远一些。这样既能保证螺丝刀头部伸入钉帽下，又能保证图钉牢牢压入木块中，同时螺丝刀要选用一字头的大螺丝刀，也就是说螺丝刀要长一些，转动时不要太快，有利于观察整个运动过程，实验时还要防止作为支点的木块滑动。
2.蜡烛跷跷板是一个趣味实验。将两个废旧的可乐瓶底部用胶水粘贴，在两瓶的中央插入钢丝，再将蜡烛插入两个瓶口，将钢丝架在两者之间，实验就可以进行。这里利用了放大法的思想，这类似卡文迪许的扭秤实验。将力臂放大，一滴很小的蜡烛油也能对整个杠杆的转动产生比较大的影响，使跷跷板的上下摆动幅度大，效果明显。
二、分析误差原因，设计减小误差方案，在探究中培养学生的科学素养。
苏科版物理教材有许多地方设置了可用于探究的活动，有利于我们在教学中充分利用这些资源转变教学观念，在传授知识的同时注重培养学生基本的研究方法、创新精神和科学探究能力。
在杠杆平衡条件的探究过程中，我做了一个小的处理。
1.如何保证杠杆在水平位置平衡？一般我们是靠观察杠杆的位置来主观判断杠杆是否水平，没有参照物，我们可以实现在杠杆的支点上做一个与杠杆垂直的轻质纸标，将铁架台放置在水平工作台面上，通过指标是否与铁架台的铁杆相重合来判断杠杆是否水平，这也是应用了放大法的思想。
2.要注意体现教材中的科学方法——多次实验寻找普遍规律，同时要体现控制变量的思想。一组学生将弹簧测力计正向较零后得出实验数据，另一组将弹簧测力计倒置较零得出实验数据，两组都出现了实验误差。在弹簧测力计的使用过程中并没有要求弹簧测力计倒置较零。如将弹簧测力计倒置后校零，测量的结果会明显偏小，原因是倒置校零后使用，并不能解决弹簧测力计轴自重的问题。处理这一问题的方法有两种，第一种是力在支点两侧时两侧都用钩码进行实验，第二种是三次实验都将F1 F2放在支点同一侧，当力在支点同一侧时用弹簧测力计竖直向上拉。这两种方法与教材上所给的图并不完全一致，但也可以实验测出准确数据。教材上用弹簧测力计产生F1，是想说明实验数据的普遍性，因为钩码产生的拉力大小是成倍变化的，而弹簧测力计的拉力是量程范围内的任意值。在教学过程中我们应引导学生从实验原理、器材、操作、步骤等方面去分析原因，寻找问题所在，优化实验。
三、物理课程是一门注重实验、讲究严谨的学科，教师不断地优化实验方法和实验技巧可以使学生在学习物理的过程中培养求实精神。
简单机械第三节探究斜面的实验是我们得出功的概念和功的原理的基础。在探究斜面这个实验中，要让实验效果好，有三个注意点：一是保证匀速拉动物体。学生在实验中为了读出弹簧测力计的示数，经常会拉动物体一段时间后停下读弹簧测力计示数，此时，弹簧测力计拉力克服的是小车重力在斜面上的分量和小车与斜面的静摩擦力，而匀速拉动时，弹簧测力计克服的是小车重力在斜面方向上的分量和小车与斜面间的滚动摩擦力。如何才能保证小车匀速运动呢？我建议用机械代替人的拉力。我们可以用电动机来拉动物体匀速前进，当电动机通电后，开始的一小段时间内会使小车加速到一定速度后匀速运动，此时读数就比较准确。当小车中增加砝码后，我们只需要增大电动机的电流，就能再次使小车和弹簧测力计匀速运动。本实验的第二个注意点是斜面的倾斜角度不要太大，太大电动机拉不动，斜面应尽量长一些，因为开始的一段小车会有一段时间的加速，尽量到靠近斜面末端时读数。本实验的第三个注意点是高度和距离的测量，我们可以固定取小车的某一个点，比如小车的后轮做参照，测量小车后轮上升的高度和运动的距离。
以上是我针对苏科版物理教材《简单机械》一章开展积极、高效的探究性实验教学想法和意见。在平时的实验教学过程中，我认为教师应亲自准备实验，从准备试验中发现问题、分析原因、找出对策、提高物理课堂教学效率，把实验课当做提高自己业务水平的重要途径。