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【摘 要】帮助学生理解物理原理,培养学生的实验技能,培养学生善于发现问题、提出问题、探究问题的能力是中学物理实验的目的。物理实验能促使学生学会解决实际问题,加深对科学、技术、社会的理解。因此,我们必须重视并大力优化和完善物理实验教学。文章从实践的角度阐述了如何优化演示实验,以激发学生的学习兴趣。
【关键词】初中物理;实验教学;优化策略
在中学物理教学过程中,演示性实验教学是整个物理教学的重要组成部分和引导学生思考的重要环节,它在物理教学中有着重要的地位。初中物理学实验几乎蕴含着所有的物理概念和物理规律,这些都需要学生在大量的观察、分析实验数据的基础上,把一些事物本质的共同特征集中起来并加以概括。教师应该从多方面努力,多渠道地为学生提供多样的实验,同时提高自己的实验能力,设法优化演示实验,让实验走进课堂学习。
一、充分考虑影响实验操作的自然因素
教师应充分考虑影响实验操作的自然因素,因为这会影响到实验的成功与否。课标上要求的每一个实验,在上课前教师都应该多做几遍,明确影响实验成败的因素。笔者在进行《摩擦起电》的实验教学时,就遇到有时候成功,效果明显,有时候却无任何反应的情况。这是为什么?后来发现,只要碰到雨天或阴天,实验的现象就会很不明显,甚至很可能失败。那么实验前可用吹风筒把纸屑、丝绸、玻璃棒吹一吹,使器材暂时干燥,尽快完成实验。《光的色散》演示实验必须在阳光充足的条件下完成。如果是阴天或太阳光线较弱时,基本演示不出效果。所以,若天气条件不佳,可用投影仪投放一页空白的PPT,把三棱镜在银幕前后移动,调整合适的角度和距离,即可呈现彩色光带。
自然界中空气的干湿度、光线的强弱等自然因素往往会影响实验的成功率和可观性。因此,在实验前,教师应充分考虑并设法排除这些干扰因素,优化课堂的演示实验,使实验教学能取得良好的效果。
二、充分利用生活中的普通材料改进实验
《物理课程标准(2011年版)》明确指出:为提高教学效果,老师应尽量创造条件做一些其他力所能及的物理实验。同时大力提倡用身边的物品做实验,通过各种途径开发实验课程资源。笔者利用身边的简单材料对一些实验进行优化、改进。
例如,人教版八年级第十一章《功和机械能》第四节《机械能及其转化》实验:用绳子把一个铁锁悬挂起来,将铁锁靠近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动,铁锁向前摆去又摆回来。提问:铁锁摆回来时会碰到你的鼻子吗?在这个实验中,我们通常用单摆的小钢球进行演示。但由于钢球体积小,为了更直观、更有趣地演示此实验,笔者把这个实验稍加改进:用课室的麦克风代替小钢球。改进后,学生反应热烈,增强了实验的趣味性。如果课室没有麦克风,也可以用装满沙子的矿泉水瓶代替小钢球。
在引导学生理解物体在克服阻力做功的过程中消耗了物体的机械能,机械能减少,物体不能回摆到原来高度的问题时,笔者对此实验也进行了优化。步骤1:让小球在水中摆动,观察摆动情况及回摆的幅度变化。步骤2:让小球在空气中摆动,观察摆动情况及回摆的幅度变化。
此实验步骤1由于水对小球的阻力大,机械能损耗明显,现象直观明显。再过渡到步骤2在空气中做此实验,回摆幅度明显增大。这类实验的改进,让学生形成科学的推导思维,便于学生形成良好的物理意识。
又如,探究液体内部压强实验使用的仪器,探头是由一个小塑料空盒蒙上橡皮膜构成。由于探头外形小,且是黑色,学生难以理解由于内部空气压缩使U型管内液体液柱产生高度差。笔者利用简单的器材进行改进优化:去掉矿泉水瓶底部塑料,蒙上橡皮膜,橡皮膜形变非常明显。用此装置构成一个大的探头。改进后,引导学生理解瓶内空气被挤压的现象,以便于学生理解液体压强的变化。
人教版九年级物理教材中,物体的内能改变,用烧瓶(或可乐瓶)盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。实验时,往水中加少量的酒精,帮助水的蒸发,使瓶内水蒸气数量多一些,塞子弹出时,瓶内白雾会更加明显。这时老师挤压瓶身,大量白雾从瓶口喷出,现象明显,增强了实验的趣味性。
以上的案例都是设法利用简单的器材,改进实验装置,使器材放大,把实验现象放大,以利于学生观察及感受实验情景,达到优化实验的效果,使学生更容易理解实验原理。
三、在实验中设疑,从验证中优化创新
在讲授摩擦力一节时,由于课本的实验基本是水平匀速直线拉动小车,然后再增加钩码的重量,使得摩擦力增大,学生就会认为重力是影响摩擦力的因素。但此实验有一缺点就是只显示在平面上的实验,所以才让学生认识不全面。有教师进行了以下的改进:用两块板夹住轻质海绵,用弹簧测力计向下匀速拉动海绵,此时便可设疑:摩擦力受重力影响吗?影响摩擦力的因素又是什么呢?
“伏安法”测电阻是初中物理中很重要的一个实验,实验器材有电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表、电压表、被测电阻。这是最基本的测电阻方法,学生比较容易得出结论。若此时稍作变化,如:若只给电流表,没有电压表,如何去测电阻?或只给电压表,没有电流表,又如何测电阻?再或者把滑动变阻器换成已知阻值的R0,且只给一个电表,如何去测电阻?这些疑問,将使学生在思考中举一反三,触类旁通,更有利于锻炼学生的创新思维能力。
四、让实验贴近生活,丰富学生的课余学习
2012年寒假,笔者给学生布置了一项寒假作业:争当物理实验小能手,并把实验操作和讲解过程拍摄成视频。此项课外实践活动引起了学生极大的兴趣。2009年,笔者配合学校科技节举办大型“鸡蛋撞地球”比赛活动,学生自己找器材,自行设计和制作。很多学生踊跃参与,大显身手。
因此,教师应尽量让学生动手表现自己的能力,体验物理的乐趣。在条件允许的情况下,可安排一定的时间组织学生参观工厂和科研单位。这些做法都会增强学生的求知欲,使物理学习收到良好的效果。
要提高学生学习物理的兴趣,实验是最好的“法宝”。教师必须在教学的各个环节渗透学习兴趣的培养,确保每节课都有实验,用实验走进课堂,培养学生认真观察现象、勤于思考问题的良好习惯。
【关键词】初中物理;实验教学;优化策略
在中学物理教学过程中,演示性实验教学是整个物理教学的重要组成部分和引导学生思考的重要环节,它在物理教学中有着重要的地位。初中物理学实验几乎蕴含着所有的物理概念和物理规律,这些都需要学生在大量的观察、分析实验数据的基础上,把一些事物本质的共同特征集中起来并加以概括。教师应该从多方面努力,多渠道地为学生提供多样的实验,同时提高自己的实验能力,设法优化演示实验,让实验走进课堂学习。
一、充分考虑影响实验操作的自然因素
教师应充分考虑影响实验操作的自然因素,因为这会影响到实验的成功与否。课标上要求的每一个实验,在上课前教师都应该多做几遍,明确影响实验成败的因素。笔者在进行《摩擦起电》的实验教学时,就遇到有时候成功,效果明显,有时候却无任何反应的情况。这是为什么?后来发现,只要碰到雨天或阴天,实验的现象就会很不明显,甚至很可能失败。那么实验前可用吹风筒把纸屑、丝绸、玻璃棒吹一吹,使器材暂时干燥,尽快完成实验。《光的色散》演示实验必须在阳光充足的条件下完成。如果是阴天或太阳光线较弱时,基本演示不出效果。所以,若天气条件不佳,可用投影仪投放一页空白的PPT,把三棱镜在银幕前后移动,调整合适的角度和距离,即可呈现彩色光带。
自然界中空气的干湿度、光线的强弱等自然因素往往会影响实验的成功率和可观性。因此,在实验前,教师应充分考虑并设法排除这些干扰因素,优化课堂的演示实验,使实验教学能取得良好的效果。
二、充分利用生活中的普通材料改进实验
《物理课程标准(2011年版)》明确指出:为提高教学效果,老师应尽量创造条件做一些其他力所能及的物理实验。同时大力提倡用身边的物品做实验,通过各种途径开发实验课程资源。笔者利用身边的简单材料对一些实验进行优化、改进。
例如,人教版八年级第十一章《功和机械能》第四节《机械能及其转化》实验:用绳子把一个铁锁悬挂起来,将铁锁靠近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动,铁锁向前摆去又摆回来。提问:铁锁摆回来时会碰到你的鼻子吗?在这个实验中,我们通常用单摆的小钢球进行演示。但由于钢球体积小,为了更直观、更有趣地演示此实验,笔者把这个实验稍加改进:用课室的麦克风代替小钢球。改进后,学生反应热烈,增强了实验的趣味性。如果课室没有麦克风,也可以用装满沙子的矿泉水瓶代替小钢球。
在引导学生理解物体在克服阻力做功的过程中消耗了物体的机械能,机械能减少,物体不能回摆到原来高度的问题时,笔者对此实验也进行了优化。步骤1:让小球在水中摆动,观察摆动情况及回摆的幅度变化。步骤2:让小球在空气中摆动,观察摆动情况及回摆的幅度变化。
此实验步骤1由于水对小球的阻力大,机械能损耗明显,现象直观明显。再过渡到步骤2在空气中做此实验,回摆幅度明显增大。这类实验的改进,让学生形成科学的推导思维,便于学生形成良好的物理意识。
又如,探究液体内部压强实验使用的仪器,探头是由一个小塑料空盒蒙上橡皮膜构成。由于探头外形小,且是黑色,学生难以理解由于内部空气压缩使U型管内液体液柱产生高度差。笔者利用简单的器材进行改进优化:去掉矿泉水瓶底部塑料,蒙上橡皮膜,橡皮膜形变非常明显。用此装置构成一个大的探头。改进后,引导学生理解瓶内空气被挤压的现象,以便于学生理解液体压强的变化。
人教版九年级物理教材中,物体的内能改变,用烧瓶(或可乐瓶)盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。实验时,往水中加少量的酒精,帮助水的蒸发,使瓶内水蒸气数量多一些,塞子弹出时,瓶内白雾会更加明显。这时老师挤压瓶身,大量白雾从瓶口喷出,现象明显,增强了实验的趣味性。
以上的案例都是设法利用简单的器材,改进实验装置,使器材放大,把实验现象放大,以利于学生观察及感受实验情景,达到优化实验的效果,使学生更容易理解实验原理。
三、在实验中设疑,从验证中优化创新
在讲授摩擦力一节时,由于课本的实验基本是水平匀速直线拉动小车,然后再增加钩码的重量,使得摩擦力增大,学生就会认为重力是影响摩擦力的因素。但此实验有一缺点就是只显示在平面上的实验,所以才让学生认识不全面。有教师进行了以下的改进:用两块板夹住轻质海绵,用弹簧测力计向下匀速拉动海绵,此时便可设疑:摩擦力受重力影响吗?影响摩擦力的因素又是什么呢?
“伏安法”测电阻是初中物理中很重要的一个实验,实验器材有电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表、电压表、被测电阻。这是最基本的测电阻方法,学生比较容易得出结论。若此时稍作变化,如:若只给电流表,没有电压表,如何去测电阻?或只给电压表,没有电流表,又如何测电阻?再或者把滑动变阻器换成已知阻值的R0,且只给一个电表,如何去测电阻?这些疑問,将使学生在思考中举一反三,触类旁通,更有利于锻炼学生的创新思维能力。
四、让实验贴近生活,丰富学生的课余学习
2012年寒假,笔者给学生布置了一项寒假作业:争当物理实验小能手,并把实验操作和讲解过程拍摄成视频。此项课外实践活动引起了学生极大的兴趣。2009年,笔者配合学校科技节举办大型“鸡蛋撞地球”比赛活动,学生自己找器材,自行设计和制作。很多学生踊跃参与,大显身手。
因此,教师应尽量让学生动手表现自己的能力,体验物理的乐趣。在条件允许的情况下,可安排一定的时间组织学生参观工厂和科研单位。这些做法都会增强学生的求知欲,使物理学习收到良好的效果。
要提高学生学习物理的兴趣,实验是最好的“法宝”。教师必须在教学的各个环节渗透学习兴趣的培养,确保每节课都有实验,用实验走进课堂,培养学生认真观察现象、勤于思考问题的良好习惯。