创新性实验在物理教学中的应用

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   物理是以实验为基础的学科,实验在课堂中起着非常重要的作用,而很多实验在课堂中由于设备原因很难实现,我对课本中的几个实验进行创新,使取材更简单。以下是我的两个课堂创新实验教学实例:
   实例一 物体的浮沉条件
   课前小制作:悬浮子
   实验材料:约8cm的吸管、别针、一个饮料瓶
   实验步骤:将吸管从中间对折,在吸管的开口处别入别针,放入装满水的饮料瓶中即可做成浮沉子,比较哪个组做得最好。
   第二环节: 感知体验,探究思考。
   探究过程一:准备三个外形完全相同的乒乓球,分别置于水中,问同学们:当我松手后,乒乓球会怎样?同学们根据生活中的经验,判断乒乓球会上浮;但是大家看到,当我松手后,乒乓球处于三种完全不同的状态。三个外形完全相同的乒乓球置于水中,为什么会处于三种完全不同的状态呢?我请一位同学上来为其他同学揭秘,原来在其他两个乒乓球中我灌入了质量不等的沙子,也就是说他们的重力式不同的,可以发现物体的浮沉与物体的重力有关。
   探究过程二:难道只与物体的重力有关吗?我拿出事先准备好的橡皮泥,将橡皮泥放入水中会沉入水底,让同学们想出好办法能让橡皮泥也漂浮于水面。同学们经过思考与讨论发现,将橡皮泥做成碗装与船状,就可以漂浮在水面上了。碗状或船状改变了自身受到的浮力,而橡皮泥的重力并没有变,这与学生们之前认为的重的物体沉底,轻的物体漂浮相违背,让学生清晰地认识到物体的浮沉不仅与自身重力有关,还与受到的浮力有关。
   为了让学生弄明白物体的浮沉与重力和浮力的关系,我自制了一个小教具。用到的实验器材:气球、打气筒、钩码。气球是用来模拟鱼鳔的,充气时气球很容易变大,拔出橡胶管气球的体积会逐渐变小。实验材料取自于生活,同学们自己在家也可以做,操作起来非常方便,它最大的好处就是可以很好地控制浮力,从而比较容易实现悬浮现象。
   实例二 流体压强与流速的关系
   第一环节:创设情境,引入新知。
   新课导入:我有三根蜡烛,用火柴点燃两边的蜡烛,想一想,不用火柴能否点燃中间的蜡烛?
   现象:用吸管向中间的蜡烛吹气,中间的蜡烛被点着。这是为什么?
   第二环节:合作学习,探究新知。
   探究过程一:学生集体做吹纸实验,让学生亲自经历探究过程,找出答案;两张纸为什么会向中间靠拢呢?经过实验,同学们发现,原来向两张纸的中间吹气时,中间的流速变大,压强变小,而两张纸的外侧压强不变,所以纸向中间靠拢;最后我们师生共同总结出气体流速大的位置压强小。
   探究过程二:气体流速与压强有这样的关系,液体和气体都是流体,液体流速和压强又有怎样的关系呢?带着这样的疑问,我们进入液体压强与流速的关系实验探究。学生充满好奇,但教材中并没有开设相应实验,只提供的实验图片,因此,为了满足学生的好奇心理,我自行设计了针筒实验。我将粗细不同的针筒用胶水连在一起,在针筒上分别扎上小孔,让三个小孔在一条直线上,在针筒中装满水,在相同推力下;同学们可以清晰地发现,从三个针筒中射出的水柱不一样高,这又是为什么呢?同学们开始讨论,有的小组发现,a针筒水柱最高,因为a针筒最粗,流速最小,压强最大;有小组发现c针筒水柱最低,因为c针筒最细,流速最快,压强最小。实验结果表明,液体流速越大的位置压强越小。归纳出,流体流速越大的位置压强越小。
   第三环节:内化提高,实际应用
   那么,这个规律的得出在生活中有哪些应用了,我抛砖引玉,解释了飞机机翼使飞机获得升力的秘密,点燃了学生的表达欲望,他们纷纷说出了如快速行驶的火车后面尘土飞扬,等等;通过演示实验和学生实验,我们已经得出流体压强与流速的关系,并能解释生活中的现象,此时学生跃跃欲试,特别想自己设计实验,我给学生提供了以下器材,让学生自己设计实验,并把实验成果在全班展示,同学们设计出如下实验,提高了学生利用知识和动手实验能力。
   以上两个教学实例,都是非常简单的创新,取材简单,课堂上能很好实现,学生兴趣也非常高,可见实验能让我们的课堂上起來更有趣,学生也更加喜欢物理,从中学到更多的知识,我们要将创新实验用到我们的课堂当中,让学生学起来更有趣。
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