趙啟良
(吉林省通化縣三棵榆樹鎮(zhèn)中學(xué),吉林 通化 134119)
實驗?zāi)芰κ侵锌嘉锢砜埔己说奈宕竽芰χ?,初中物理實驗?zāi)芰κ强茖W(xué)探究能力的重要方面,包括觀察能力、實驗操作能力、分析實驗現(xiàn)象能力、實驗設(shè)計能力、科學(xué)探究能力和綜合應(yīng)用能力等。
物理實驗雖然以“活動”的形式呈現(xiàn),但是在教學(xué)中主要表現(xiàn)在以下四個方面。
(一)演示實驗。此類實驗應(yīng)當確保成功,簡易方便,視度要盡量大,現(xiàn)象要清楚。在實驗中要注意講解配合,引導(dǎo)學(xué)生觀察,啟發(fā)學(xué)生歸納推理。
(二)隨堂實驗。這種方式能使學(xué)生聽、視、動、思同時激發(fā),但需要的器材比較多,可以因陋就簡,發(fā)動學(xué)生利用生活用品和自制教具。
(三)學(xué)生分組實驗。學(xué)生在實驗室中,用幾乎一節(jié)課的時間都是自己動手完成預(yù)定的實驗任務(wù),而教師則在課堂上巡回指導(dǎo)。學(xué)生通過實驗學(xué)習(xí)基本儀器的使用,學(xué)習(xí)基本的測量、觀察技能,并嘗試處理實驗數(shù)據(jù),進行誤差分析,獨立寫出實驗報告,使實驗?zāi)芰Φ玫教嵘?/p>
(四)課外實踐活動。這是物理實驗的一種補充形式,對一些需要用時較長的觀察實驗,或不能在課堂完成的實驗是極有用的。
在物理實驗教學(xué),筆者遇到了一些實驗現(xiàn)象不明顯或?qū)嶒灢缓貌僮鞯葐栴},并對這些問題進行了思考及改進。
(一)物理八上P13“音調(diào)”實驗中,“紙片劃過木梳”、“橡皮筋振動”的實驗?zāi)康氖亲寣W(xué)生感受音調(diào)高低并研究音調(diào)高低與振動之間的關(guān)系。
(二)物理八年級上教材P39 圖2-20 中“壓縮體積,乙醚液化”的實驗,在常溫下,靠拉開活塞很難做到液態(tài)乙醚全部消失,壓縮體積氣態(tài)乙醚液化后分布注射器筒壁,多數(shù)學(xué)生觀察困難,直觀效果不好。如用一只空的透明外殼打火機和充氣罐代替上述實驗,調(diào)整好打火和充氣罐的位置關(guān)系,對打火機充氣,則可以清清楚楚地觀察到打火機內(nèi)氣體被壓縮時變成液體,還容易聯(lián)想到自家液化氣罐的灌入情景。
(三)物理八年級下教材P97 圖10-136,在講解物體沉浮條件時,采用向清水中加鹽的方法使已沉底的雞蛋上浮,如果用彩色氣球中注滿密度比水略重的鹽水通過調(diào)節(jié)燒杯中鹽水濃度演示此現(xiàn)象,因為氣球堅韌不易破、顏色鮮艷易觀察和時間長了密度不變,效果比用雞蛋要好。
(四)物理八年級下教材P85 圖10-17 馬德堡半球?qū)嶒炞鳛殚喿x材料出現(xiàn),如果先讓學(xué)生看課本開頭一自然段關(guān)于歷史上馬德堡半球?qū)嶒灪?,再拿出“馬德堡半球”,讓學(xué)生模擬馬德堡半球?qū)嶒?,這時它在學(xué)生面前的就不再僅僅是一個冷冰冰的球形鐵制品,而成為一個富有傳奇色彩的生動活潑的歷史見證。
(五)在《大氣壓》一節(jié)的教學(xué)中,首先演示母子管實驗,在大試管中注入水,將略小的試管放入大試管水中,然后提問:若手拿大試管倒置,小試管如何?絕大多數(shù)學(xué)生認為小試管會受重力而掉下。然后實驗,學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)小試管不但沒有掉下,反而在滴下水的同時,緩緩上升,感到疑惑不解。教師及時點撥:是什么使得試管緩緩上升的呢?是大氣壓。
(六)物理八年級下P94 圖10-31 實驗,用一只很薄的塑料袋裝滿水后扎緊得到一個水袋(塑料袋本身的體積和重力均可不計)。先用彈簧測力計測出水袋在空氣中的重力;接著將水袋浸沒在水中,此時測力計示數(shù)為零。由此得出“水袋所受浮力的大小等于水的重力,也就是等于水袋排開水的重力”這一結(jié)論。
(七)物理九年級上“內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能”實驗,從可視效果增強,大口玻璃瓶內(nèi)裝有一些水,水的上方有水蒸氣,給瓶打氣,當瓶塞跳起時,觀察瓶內(nèi)變化。按課本設(shè)計,當瓶塞跳起時,瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,說明物體對外做功,內(nèi)能減少,溫度降低。然而實驗現(xiàn)象并非如此,它的致命弱點是瓶塞跳起時,瓶內(nèi)出現(xiàn)的白霧不明顯,有的學(xué)生根本看不見。原因是瓶內(nèi)水的蒸發(fā)量不夠,瓶內(nèi)空氣中水蒸氣較少所致,針對實驗弱點改進措施是:將瓶內(nèi)少量的水換成少許的酒精或乙醚,由于酒精或乙醚容易蒸發(fā)當用力打氣或瓶塞跳起時,瓶內(nèi)會冒出濃濃的白霧,可是效果極佳,而且只要按正常程序操作,實驗一定會成功。
對于一些難度較大或者太抽象的題目,學(xué)生無從下手時,教師創(chuàng)設(shè)出針對該知識點的新實驗,有利于學(xué)生思維難點的突破。
(一)靜摩擦力方向的判別是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,教學(xué)中可以取兩只鞋刷,使刷毛相對地疊放在粗糙的臺面上,水平推上面的一只鞋刷,可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反,由此可推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣就為學(xué)生提供了一個表象思維的模型,化抽象為形象。
(二)為了形象、生動地做好熱效應(yīng)實驗,在教學(xué)中只需用一段電阻絲繞成螺旋狀,把一根火柴置放于螺旋導(dǎo)線之中,然后接通電路即可,短時間內(nèi)火柴就可以燃燒起來。此實驗具有兩大特點:一是簡單易做,效果顯著,在很短時間內(nèi)無須電電流具有熱效應(yīng)阻絲發(fā)紅便可看到火柴著火燃燒,不必用手靠近試觸;二是具體生動,直觀明了。
(三)演示浮力的產(chǎn)生時,將礦泉水瓶底剪去并瓶口向下,從上面放入兩個乒乓球。因為瓶身不大,兩個乒乓球會一個在下堵住瓶頸,另一個在上。左手持瓶身,右手從上向里倒水,由于下面的乒乓球堵住瓶頸,水只能向下滲漏。隨著瓶內(nèi)水的上升,上面的乒乓球浮在水面上也隨之上升。下面的乒乓球盡管在它的周圍和上面都是水,卻沒有上浮。如果用右手堵住瓶口,則滲漏的水很快充滿瓶口和瓶頸之間,下面的乒乓球的底部也會浸沒在水中,它會立即“卟”地上升到水面。
(四)分別在兩塊木塊的兩側(cè)裝上彈簧測力計,放置到粗糙的水平桌面上對拉,以此演示拔河勝負的決定因素。學(xué)生讀取示數(shù),不難發(fā)現(xiàn),中間一對彈簧測力計示數(shù)相等??梢姲魏觿儇摰臎Q定因素不是彼此給予對方的作用力,學(xué)生很快改變思考角度,對每塊木塊進行受力分析,對兩塊木塊的整體做受力分析,從而明確木塊整體移動的物理本質(zhì)。
(五)將封閉的薄壁燒瓶放入水中,就制成“空氣凸透鏡”,經(jīng)過它的平行光線將會發(fā)生與會聚相反的現(xiàn)象發(fā)散。透過現(xiàn)象,采取綜合思維揭示問題的本質(zhì),光在不同媒質(zhì)之間傳播的折射規(guī)律“一目了然”。