【正文】  【摘 要】 物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验在物理教学中有着举足轻重的作用，但在实际教学中，很多传统实验需要我们去改进、去开发。通过长期的教学实践，笔者认为实验的改进可以从实验方法、实验手段、实验设备三个方面进行。
　　【关键词】 物理实验；改进

　　由于长期受应试教育思想的影响，在很大范围内物理实验教学仍然处于“讲起来重要，教起来次要，考起来不要”的状态。许多演示实验和学生分组实验未得到真正的重视和落实，实验教学效果十分低下。新课程认为物理实验功能的体现，不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果，更重要的使学生经历和体验获得实验结果的探索过程。对于实验的改进笔者认为可以从实验方法、实验手段、实验设备三个方面进行。
　　1、对实验方法的改进
　　物理实验中很多实验由于原理上存在系统误差，再加上高中实验用到的器材一般不是很精确，导致实验结果误差很大，甚至有一些无法成功，如果我们能够独辟蹊径，从实验方法上进行改进，会取得较好的效果。
　　案例：在验证牛顿第二定律的实验中，存在系统误差，利用钩码为小车提供恒力，但由于钩码做加速运动，所以绳中的拉力并不等于钩码的重力。a=mg/M a真=mg/（m+M） 只有在M>>m时，a≈a真。但实际实验时，小车的质量200g左右，挂的钩码一般在20g左右，误差很大。笔者在教学时，舍弃了用老方法，利用将位移传感器的接收器固定在气垫导轨的一端，将位移传感器的发射端固定在小车上，如图1。当滑块在斜面上滑动时，利用位移传感器测量小车的加速度。气垫导轨的阻力可忽略，所以重力沿斜面向下的分力mgsinθ就是物体在斜面上受到的合力，如图2。






　　当探究质量一定，加速度与力的关系时，可以通过改变斜面的倾斜角度来改变物体受到的合力；当探究合力一定时，加速度与质量的关系时，可以通过改变θ和m，但保持mgsinθ的乘积不变，来保持合力不变。
　　实验数据及处理：质量一定时，a与F的关系：






　　力F一定时，a与m的关系：








　　当质量一定时，得到的a与F的图线的表达式为y=6.0142x+0.0561，可以很准确的说明a与F成正比。当力一定时，得到的a与1/m的图线的表达式为y=0.1731x+0.543。 
　　得到的图像线性度极好，有较强的说服力。
　　2、对实验手段的改进
　　传统的物理实验，方法比较陈旧和落后。测量数据时主要靠我们肉眼进行观察，测实验数据费时又费力。虽然有直观、形象等特点，但误差较大，实验效果也会大打折扣。随着现代科技的发展，很多高科技的产品如传感器、计算机软件等，在数据的采集、数据的处理上有着无可比拟的优势，可以利用现代的技术对物理实验手段进行更新，对数据采集和数据处理进行改进和创新。 
　　（1）对数据采集改进
　　案例：探究牛顿第二定律的实验中，利用对比法进行实验时很难成功。主要的原因是在实验中数据的采集不准确，数据的获得一般是利用夹子夹住绳比较绳的长度或利用类似的装置使小车停止运动以比较小车的位移。但由于小车的惯性得到的数据误差很大。为了克服这一缺点，笔者对实验进行了改进：让两辆小车在玻璃上运动，在玻璃上运动并不能消除摩擦，目的是消除两块木板平整程度的差异。实验中数据的采集时不去干预小车的运动，用数码相机去采集数据。为了使拍出来数据更清晰，用木板制作一个大的标度牌如图3，通过改进实验很容易成功。并且由于用到了相机、玻璃等生活中常见的器材学生的学习兴趣、参与热情都很高，教学效果较好。






　　（2）对数据处理的改进
　　计算机软件在数据分析环节上，利用其强大数据处理能力，可将学生从简单、机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来，让他们的时间和精力用在更有创造力的方面。利用计算机的即时绘图软件，可以在采集数据的同时把我们所需要的物理图线绘制出来，极大的提高了物理实验的效率。现代物理实验室中已基本采取这样的数据处理手段，科技在发展，研究手段也应该与时俱进。这就要求实验与现代教育技术手段有机地整合，实现优势互补，相得益彰。
　　在研究运动时，频闪照相是我们常用的一种方法，但频闪相机并不普及，很多学校都不能进行这一实验，笔者通过实践，用相机的录像功能和视频分帧软件较好的解决了这一难题。
　　如在研究平抛运动的教学时，我们用的实验装置一般都是平抛运动演示仪，让两个小球分别作平抛运动和自由落体运动，对比两个小球的运动。但这一实验效果并不好，主要原因是物体运动时间很短，运动不易观察，如物体从离地1m的高度平抛，所用的时间只有0.45s，所以做这个实验时都是让学生听小球落地的声音，来判断两个小球是否同时落地，由于小球落地后还要反复弹跳，声音较杂，不容易分辨。用数码相机录下做对比实验，利用分帧软件（如Premiere、Mpeg2Jpeg.exe等）将视频分成每隔一定时间的图片，再利用Photoshop将图片进行整合（如图4），可以看到每个时刻两个小球都等高，竖直方向间距越来越大，清晰直观，有力的证明了平抛运动竖直方向是自由落体运动。







　　3、对实验设备的改进
　　对于疑难实验，教师应根据自己在教学实践中的体验，深入研究教材中某些实验的不足和缺陷为切入点，将实验的缺点一一列举出来，然后根据实验器材的物理和化学性能，从外形、结构、材料等角度提出改进的方法，
　　如静电实验中，实验仪器经常会发生带的电荷容易跑掉，导致实验效果不好，甚至无法实验，比如在“研究影响平行板电容器电容大小的因素”的演示实验中，实验难以成功主要是这个原因。静电计带的电荷容易跑掉主要是因为静电计的金属球与外壳间、外壳与桌面间的绝缘性不好，如何将金属球与外壳间再加上层塑料薄膜或者是泡沫，实验时将静电计放在泡沫板上，可以有效的解决这一问题。
　　总之，要大面积提高物理教学质量，全面提高学生的素质，就必须在物理教学中加大实验教学的力度，改进实验教学方法，完成并拓展实验内容，才能取得丰硕的实验教学效果。