徐少峰

焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，由演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，自制教具由學(xué)生直接參與焦耳定律的探究，培養(yǎng)學(xué)生探究新知識(shí)的能力，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。演示實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法實(shí)驗(yàn)改進(jìn)物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。課堂演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，它不僅是建立物理概念和規(guī)律、理解和掌握物理知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。也是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育，提高人才科學(xué)素質(zhì)的重要手段之一。

演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示，在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)通常由教師演示，學(xué)生看，但是很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生，不同程度地限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)。必要時(shí)，可邀請(qǐng)學(xué)生共同參與。

但筆者認(rèn)為，并不是所有教材上的演示實(shí)驗(yàn)都是適用的，例如初中物理八年級(jí)下冊(cè)第八章電功率第四節(jié)電與熱中有一演示實(shí)驗(yàn)研究焦耳定律，該演示實(shí)驗(yàn)不易操作，實(shí)驗(yàn)器材比較特殊，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，學(xué)生根本看不清，只適用多媒體進(jìn)行展示。這樣只能使學(xué)生從視覺(jué)上去了解焦耳定律，不能從感官上去理解焦耳定律。

為了加強(qiáng)學(xué)生的感官認(rèn)識(shí)，本人對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新，把它變成一分組對(duì)比試驗(yàn)，由演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)。具體改變?nèi)缦拢?/p>

實(shí)驗(yàn)器材：

J1202初中學(xué)生電源、導(dǎo)線鱷魚夾若干、幾組鉛筆芯如圖（A、B、C長(zhǎng)度相等，A為粗筆芯，B、C、D為細(xì)筆芯，D最長(zhǎng)，RA

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

1.研究電熱與電阻的關(guān)系

2.研究電熱與通電電流的關(guān)系

3.研究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)方法：

控制變量法、分組對(duì)比。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出探究以上三個(gè)關(guān)系的電路圖以及保持不變的物理量是什么。

把學(xué)生分成五小組，第一組學(xué)生探究電熱與電阻的關(guān)系。指導(dǎo)學(xué)生畫出電路圖，并連接好實(shí)物（如下圖），電壓調(diào)到9伏特，通電時(shí)間30秒左右。讓學(xué)生通過(guò)觸覺(jué)感知哪個(gè)電阻發(fā)熱量大（鉛筆芯溫度不會(huì)很高），從而直觀了解在電流與通電時(shí)間相同情況下，電阻大產(chǎn)生的熱量越多。

第二、三組學(xué)生探究電熱與通電電流的關(guān)系。這兩組學(xué)生進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。研究時(shí)要保持電阻與通電時(shí)間相同（15秒左右），每組選擇相同的電阻，調(diào)節(jié)初中學(xué)生電源電壓，一組9伏，另組1.5伏，每組電阻通電時(shí)間相同（電路圖與實(shí)物圖如下）。

同樣讓學(xué)生通過(guò)觸覺(jué)感知哪個(gè)電阻發(fā)熱量大，學(xué)生很容易得出“在電阻與通電時(shí)間相同情況下，電流大產(chǎn)生的熱量越多”的結(jié)論。

第四、五組學(xué)生探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系，這兩組學(xué)生也進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，研究時(shí)保持電阻與通電電流相同，選用相同的電阻，兩組選定相同的電壓（9伏）從而保持通電電流相同，一組通電30秒，另一組通電60秒，兩組對(duì)比，學(xué)生可得出“在電阻與通電電流相同情況下，時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量越多”的結(jié)論。

教師通過(guò)對(duì)五組學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)論的綜合，得出焦耳定律。

筆者在教學(xué)過(guò)程中對(duì)兩個(gè)班進(jìn)行兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一個(gè)班用教科書上的演示實(shí)驗(yàn)，由于我實(shí)驗(yàn)器材的特殊性學(xué)校不能提供，只能用多媒體演示。學(xué)生參與性不強(qiáng)，探究積極性不高，對(duì)焦耳定律理解不深刻，只能死記。另一個(gè)班用以上的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，勇于探索，對(duì)于焦耳定律的了解更直觀，更具體，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，是落實(shí)物理課程目標(biāo)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的重要途徑，也是實(shí)施物理課程改革的重要的課程資源。其中，物理演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚧橄鬄榫唧w，化枯燥為生動(dòng)，化平淡為神奇，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占據(jù)重要地位。因此，筆者認(rèn)為物理演示實(shí)驗(yàn)因其操作方便簡(jiǎn)單、現(xiàn)象直觀明顯，實(shí)驗(yàn)器材最好來(lái)源于我們生活中常見的物體，讓學(xué)生們恍然大悟覺(jué)得身邊就蘊(yùn)涵著大量的物理知識(shí)，使他們意識(shí)到觀察生活現(xiàn)象的趣味性和重要性。

隨著自學(xué)能力的提高，學(xué)生往往會(huì)提前預(yù)習(xí)教材的內(nèi)容，包括演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，這樣，如果教師在過(guò)程中，不能夠多方面開發(fā)課程資源，尤其是不能夠在演示的內(nèi)容、過(guò)程上加以設(shè)計(jì)，一切教學(xué)內(nèi)容都會(huì)在學(xué)生的預(yù)料之中，學(xué)生的興趣動(dòng)機(jī)就很難得到激發(fā)，甚至忽視教師的新課教學(xué)作用。面對(duì)這種情況，教師需要開發(fā)補(bǔ)充一些演示實(shí)驗(yàn)，或?qū)⒄n本上的演示實(shí)驗(yàn)重新進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，不斷地給學(xué)生前所未有的信息和刺激，引起學(xué)生出乎意料的心理矛盾和懸念，從而激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，這樣演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的才能達(dá)到。