查曉雯
摘 要:物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是物理教學(xué)的一種重要手段,在初中物理教學(xué)中,根據(jù)初中學(xué)生的好奇心強(qiáng)、認(rèn)知能力有限的特點(diǎn),積極開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能培養(yǎng)學(xué)生的信息收集和整理等基本技能,而且可以培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力、動(dòng)手能力以及終生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。這也是課標(biāo)中為什么規(guī)定學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)有20個(gè)的原因。
關(guān)鍵詞:改進(jìn)實(shí)驗(yàn);對比實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)可視化
物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)可以豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)習(xí)興趣;突破教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn),理解概念規(guī)律;啟發(fā)學(xué)生思維,增強(qiáng)探索精神;培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,掌握實(shí)驗(yàn)技能。因此,物理教學(xué)離不開物理實(shí)驗(yàn),沒有物理實(shí)驗(yàn)就等于沒有物理教學(xué)。但目前課本上有些由于實(shí)驗(yàn)器材等因素的限制,實(shí)驗(yàn)效果不是很明顯,實(shí)驗(yàn)可視度不是很理想。因此我在教學(xué)過程中不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以期達(dá)到最理想的效果。
一、引入新實(shí)驗(yàn),變抽象為形象
在焦耳定律這一課,為了引出電流的熱效應(yīng),我設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),材料易得,效果明顯。選擇一張口香糖的包裝紙,撕成小條狀,用鋁箔那面連接一節(jié)干電池的正負(fù)極,過一會(huì)錫紙就發(fā)熱并點(diǎn)燃了,如果將鋁箔中間部分剪掉但還有一點(diǎn)相連,這個(gè)部位能更快地發(fā)熱著火。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅讓學(xué)生直觀地看到了電流的熱效應(yīng),還能看到熱量集中在電阻大的中間部分。
在學(xué)習(xí)了電動(dòng)機(jī)原理后,我們開始自制各種各樣的小型電動(dòng)機(jī),除了常規(guī)的電池、紐扣磁體加上細(xì)鐵絲制作的電動(dòng)機(jī),我們又發(fā)現(xiàn)了另一種更簡便的小型電動(dòng)機(jī)。材料有:一節(jié)干電池、一個(gè)紐扣磁鐵、一個(gè)小鐵釘和一根導(dǎo)線,將鐵釘和磁鐵一起吸在干電池一極,鐵釘尖對著電池,將導(dǎo)線連接磁鐵與干電池的另一極,小鐵釘就歡快地轉(zhuǎn)起來了(因?yàn)檫@樣會(huì)造成短路,且磁鐵的磁性會(huì)隨溫度的升高而減弱,所以我們需要時(shí)不時(shí)地?cái)嚅_連接)。此實(shí)驗(yàn)簡單易行,效果明顯,把很抽象的復(fù)雜的電動(dòng)機(jī)模型簡單化、形象化了,還能增加課堂的趣味性。
二、設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)知識(shí)的理解
利用漏斗可以做兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn),便于學(xué)生的理解。比如在講浮力的產(chǎn)生原因時(shí),我將乒乓球放置于漏斗里,再往漏斗中加水,乒乓球就是不浮起來,但只要將漏斗浸于水中,乒乓球立刻就浮上來了。一個(gè)很簡單的對比實(shí)驗(yàn)就讓學(xué)生理解了浮力的產(chǎn)生原因,方便又易懂。又如在研究流速與壓強(qiáng)關(guān)系時(shí),將乒乓球放于漏斗中,先將漏斗口朝上,讓一學(xué)生對著乒乓球底部吹氣試圖將乒乓球吹起來,學(xué)生使足了勁吹得面紅耳赤、青筋直爆,也沒見乒乓球起來一下。這是為什么呢?接著我讓學(xué)生再做了一個(gè)對比實(shí)驗(yàn),此時(shí)將漏斗倒置,對著漏斗口吹氣看看乒乓球會(huì)被吹下來嗎?顯然,結(jié)果是不可以思議的。有了這兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn)的鋪墊,學(xué)生對知識(shí)的理解就更透徹了。
三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生的思維
研究壓力作用效果與哪些因素有關(guān),課本上的實(shí)驗(yàn)器材是自選的、多樣的,我經(jīng)常會(huì)給學(xué)生多加一些實(shí)驗(yàn)器材,增加學(xué)生的選擇面,以拓寬學(xué)生的思維。選用小木條(如冰棍的棒子)、鉤碼和海綿,將小木條兩端各打一個(gè)洞,兩邊掛上相同個(gè)數(shù)的鉤碼,小木條分別平放和側(cè)放觀察海綿的形變程度。由于小木條平放和側(cè)放時(shí)受力面積差異較大,兩次實(shí)驗(yàn)效果特別明顯,可以作為課本上實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充。思維是有方法可循的。好的思維方法能更好地觸發(fā)靈感,獲得創(chuàng)造性的思想,形成良好的思維習(xí)慣后,大大提高學(xué)生的創(chuàng)造力,讓學(xué)生變得更聰明。
四、優(yōu)化實(shí)驗(yàn),增加實(shí)驗(yàn)的可視度
在講大氣壓那節(jié)課時(shí),首先要讓學(xué)生感知大氣壓的存在,書上是將易拉罐中放少量的水,用酒精燈加熱直至罐口冒煙,再迅速在罐口堵上橡皮泥,撤去酒精燈,很快就能觀察到易拉罐被壓扁了。實(shí)驗(yàn)有一定的效果,但是還不夠震撼,為了放大實(shí)驗(yàn)效果我做了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。我找來了飲水機(jī)上用的空大水桶,將浸著酒精的棉花點(diǎn)燃后迅速放入桶內(nèi),旨在排出桶內(nèi)的空氣,降低桶內(nèi)的氣壓,再將瓶口堵住。只聽到桶發(fā)出了乒乒乓乓的聲音,桶被四面八方的大氣壓壓得扁扁的,現(xiàn)象比易拉罐明顯多了,震撼多了,可視度也高多了。將小小的易拉罐換成大大的水桶,一下就引發(fā)了學(xué)生的好奇心,當(dāng)時(shí)大家都在懷疑實(shí)驗(yàn)的成功率,也激發(fā)了學(xué)生的求知欲。最后實(shí)驗(yàn)成功了,現(xiàn)象又是如此明顯,我想這是學(xué)生一輩子都忘不掉的實(shí)驗(yàn)。所以實(shí)驗(yàn)器材夸張,現(xiàn)象明顯,實(shí)驗(yàn)的可視度強(qiáng),一定會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。
總之,在初中物理教學(xué)中對實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的原則是:一是“直觀”。讓學(xué)生能從演示實(shí)驗(yàn)中直接觀察到物理過程,認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象本質(zhì),避免拐彎抹角。二是“明顯”。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程要顯著。三是“簡單”。演示器材盡量少,結(jié)構(gòu)盡量簡單,操作盡量簡便,不必過分追求儀器的精密、先進(jìn)和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。只要在物理教學(xué)中通過對實(shí)驗(yàn)的不斷探究、改進(jìn)和實(shí)踐,就能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中的重要作用,并能達(dá)到了良好的教學(xué)效果。
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注:基金項(xiàng)目,本文系蘇州市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《教學(xué)情境中實(shí)驗(yàn)的可視化改進(jìn)案例研究》(立項(xiàng)編號:16122180)階段性研究成果。