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初中物理实验教学的补充与改进

作者:庹文云 来源:本站原创 发布时间:2016年01月06日
 

 初中物理实验教学的补充与改进

             临澧县新安中学  庹文云

在初中物理教学中,为了切实贯彻以实验为基础的教学原则,真正把物理实验作为物理教学的重要内容和有力工具,充分发挥实验的教学功能,使学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。这样,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理规律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。通过学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,改变学生学习中的被动地位,使课堂气氛不再沉闷。使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。

 以实验作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用,而且能够极大地调动学生的学习积极性。

在学习平面镜成像一节时,我做了一个演示实验引入,在玻璃板前面点燃一只蜡烛,后面放一个烧杯,当向烧杯中倒水,会出现一个奇特的现象,蜡烛在水中燃烧,使学生产生浓厚的兴趣。

浮力的应用一节的学习中,我在水槽中同时放入了一个小钢球和一个大塑料片,让学生观察到钢球沉底和大塑料片浮在水面上,从而引发学生思考:物体在液体中的上浮和下沉仅取决于它自身的受力情况。

再如,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验,先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,倒置,发现小试管反而上升了。给学生以很深刻的体会。然后又设计了两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。首先做水杯--厚纸片演示实验,让学生思考:放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。这时,再因势利导提出:上述实验中厚纸片受到哪些向下的力的作用?为什么厚纸片不会掉下来?学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的。由此可见,大气对厚纸片产生了压强。进而向学生提出:课本上要求做这个实验时,杯里要装满水,若杯里只盛少量水,甚至不装水,这个实验能不能成功?为了开阔学生的思路,又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子,将会出现什么现象?然后再做实验加以验证。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认识,同时也培养了学生的思维能力。接着进行马德堡半球实验,证明大气在任何方向都有压强,而且大气压强可以产生很大的力。从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。

二、在新课教学的过程中,起到启发、帮助学生理解物理概念或得出物理规律,解决疑难问题的作用。

例如,在进行物体浮沉条件的实验时,教材的安排是先把鸡蛋放在浓盐水中,观察它的漂浮;然后在浓盐水中加清水,观察鸡蛋的悬浮和下沉。在加入浓盐水,观察鸡蛋上浮的实际操作中,加入清水的多少不容易掌握,会出现由于一下子倒入过多的清水,鸡蛋就下沉到杯底,而看不到悬浮现象。再加浓盐水时,鸡蛋又可能上浮不起来。为此,我作了如下的改动:让学生先把鸡蛋分别浸没在清水和浓盐水中,观察鸡蛋的下沉和上浮,分析鸡蛋的受力情况,得出下沉和上浮的条件。接着让学生缓缓地向浓盐水中加入清水,观察悬浮现象,分析得出悬浮条件。然后讨论为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水中受到的浮力大小不同?为什么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的体积不同而受到的浮力却相同?这样处理,不但实验成功的把握大、效果好,而且学生容易理解。

初中学生对二力平衡条件觉得很简单,似乎没有什么困难,但又往往形成片面的认识。在课堂教学中,我从日常生活中吊在电线上的电灯,放在桌子上的书籍等物体保持静止状态的实例引发,进而做二力平衡条件的演示实验,让学生仔细观察并读出小车保持静止时两边吊盘里砝码的重力,并向学生提出探索性问题:二力在什么条件下才会平衡?学生往往得出片面的结论:二力平衡条件是二力的大小相等,方向相反。这时引导学生再仔细观察如下两个有针对性的对比实验:、两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(即用两个小车拼合在一起代替原来的小车实验);、两力大小相等,方向相反,作用在同一个物体(小车)上,但两力的作用线不在同一条直线上。通过这两个实验,学生否定了自己原先的片面论断,从而得出科学的结论:作用在一个物体上的两个力,如果在同一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力就平衡。

三、安排在下课前的几分钟,作为复习巩固和延伸知识之用。

惯性一节的末尾,我安排了一组对照实验,使同一小车从斜面的不同位置滑下,再使不同的小车从斜面的同一位置滑下,分别记录小车滑行的距离,再提问:能否得出惯性大小的影响因素呢?从而引发学生思考,也为下一节突破难点惯性大小与速度无关做准备。

又如,在变阻器一节的教学中,考虑到学生的接受能力限制,没有强调滑动变阻器的使用注意事项,即使用前应将滑片置于阻值最大位置,我在课的最后设计了一个实验环节,使学生观察在变阻器阻值逐渐减小的过程中灯泡的亮度逐渐增大,直到灯泡被烧坏,在不改变电路的情况下换用新灯泡,闭合开关的同时灯泡随即烧坏,给学生以很深的印象,这样为后面的学习埋下伏笔,也能给学生留下一定的思考空间。

四、学生根据学习中的实际问题,自行设计实验方案,从而解决易混淆的难点问题。既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。

浮力一课的教学中,为了揭示浮力产生的原因是水的向上和向下的压强差对物体造成的压力差,我设计了如下浮力消失和产生的对比实验,把一蜡块的底面紧压在平底玻璃器皿的底面,使之紧密接触,然后缓慢地向容器中注水,使整个蜡块都浸没在水中,蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开一道小缝,让水浸入,蜡块则很快就浮起来。通过对比,学生对浮力产生的根本原因的理解就具体而深刻了。学生对自然界的事物怀有好奇心,对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该爱护学生的这种精神,可以和学生一起设计实验,组织他们观察现象,引导他们积极思考,并通过设计物理实验,进行思维能力的培养。

声音的特性一节的教学中,为突破音调和响度的区别这一难点,我让学生自己设计钢尺振动发声的对照实验,通过反复摸索和交流,探究出规范的实验过程:先使钢尺伸出桌边不同的长度,用相同的力敲击,注意听到声音的不同;再使钢尺伸出桌边相同的长度,用大小不同的力敲击,注意听到声音的不同。这样,使学生较好地区分了音调和响度的不同,并且留下了极为深刻的印象。

在分析电路故障的问题时,我总是给学生创造条件,使他们自己设计实验,进行验证,这样解决了好多疑难问题,如电流表与用电器、导线并联的短路问题、电压表与用电器串联的断路问题、利用电流表和电压表、导线等器材检验故障电路的问题以及只有电流表或电压表如何测电阻的问题等等,通过实际操作和观察给学生以深刻的印象,从而突破学习中的难点。

五、在实验教学中突出探索方法的培养。物理教学常用的有实验归纳法和实验验证法,在教学中应有意识地安排这两种方法加强训练。

例如,在总电阻的教学中,就可进行这两种方法的训练。(1)应用实验归纳法探索电阻串联。首先,教师要求学生根据欧姆定律设计一个电路,测定各个电阻的阻值,然后由学生进行实验,并从实验中归纳出R串=R1+R2的结论。接着,教师根据串联电路中电流电压的特点和欧姆定律,从理论上加以推导,也得出同样的结果。这样,在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知识的同时,学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法,即实验归纳法。(2)应用实验验证法探索电阻并联。在并联电路的探索中,先由教师从理论上推导出1/R并=1/R1+1/R2的关系,接着由学生自己设计电路操作实验,然后验证这一关系。最后,由教师进行总结,联系电阻与导体截面积的关系对并联作出解释。这样,在获得关于并联电阻知识的同时,学生学习了实验验证法。

再如,在凸透镜成像规律的学习中,我首先安排学生把蜡烛放在二倍焦距以外,移动光屏找到清晰的像。再分别把蜡烛放在二倍焦距处、一倍焦距和二倍焦距之间及焦点以内两个不同位置,依次找像并大致记录像的大小和像距,根据数据总结成像规律及物距像距变化规律。然后利用特殊光线做图法依次做出上述各种情况下的成像图,这样既掌握了凸透镜成像规律,又练习了实验归纳法。还通过直观做图强化了认识,收到了很好的效果。

六、重视课外实验,培养创造性思维能力。

学生的课外实验和小制作,主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的。学生在课外实验中,不可能一帆风顺,教师要适当引导,不使他们过多地碰壁。但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学习的乐趣并使学生得到更多锻炼。将课本上的小实验和一些实验习题改为学生实际操作,例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合力的测量进行教学。再如,用纸盒可以将水烧开的小实验,反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生实验的内容。由于初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求也不高,因此,大部分初中物理实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛。例如,没有平底试管,可用废旧的平底小药瓶来代替;没有弹簧秤,可发动学生用废钢丝绕制;没有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替;等等。而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力。我们开展了家电线路结构观察与简单维修照明线路观察及常见故障排除等活动。我们对每一问题进行质疑、启发,使学生们感到物理就在自己身边,只有掌握了理论知识和操作技术才能对人类有所作为。这些活动不仅培养了学生处理一些常见问题的应变能力,使学生开阔了眼界,更让同学们亲身感受到国家建设需要的是懂科学会技术的人才,在实践中实现自我教育,培养良好的品质。

总之,搞好物理实验的改进和补充,既加强了学生课堂中所学的知识,扩大了他们在知识领域中的兴趣,又培养了他们观察问题、科学分析问题的能力以及实际操作动手的能力,并且可激发他们刻苦钻研的精神。我们要根据教学的实际需要和操作可能灵活掌握,以达到最佳教学效果为目的。

 

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