探究电热的实验也可以这样进行

徐少峰

焦耳定律演示实验的改进，由演示实验变为学生分组实验，自制教具由学生直接参与焦耳定律的探究，培养学生探究新知识的能力，增加学生学习的积极性。演示实验学习方法实验改进物理学是一门以观察和实验为基础的科学。课堂演示实验是中学物理实验教学的重要组成部分，它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法。也是变应试教育为素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。

演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常由教师演示，学生看，但是很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生，不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结。必要时，可邀请学生共同参与。

但笔者认为，并不是所有教材上的演示实验都是适用的，例如初中物理八年级下册第八章电功率第四节电与热中有一演示实验研究焦耳定律，该演示实验不易操作，实验器材比较特殊，实验现象不明显，学生根本看不清，只适用多媒体进行展示。这样只能使学生从视觉上去了解焦耳定律，不能从感官上去理解焦耳定律。

为了加强学生的感官认识，本人对实验进行了创新，把它变成一分组对比试验，由演示实验变成学生分组探究实验。具体改变如下：

实验器材：

J1202初中学生电源、导线鳄鱼夹若干、几组铅笔芯如图（A、B、C长度相等，A为粗笔芯，B、C、D为细笔芯，D最长，RA

实验设计：

1.研究电热与电阻的关系

2.研究电热与通电电流的关系

3.研究电热与通电时间的关系

实验方法：

控制变量法、分组对比。

实验过程：

引导学生利用实验器材设计出探究以上三个关系的电路图以及保持不变的物理量是什么。

把学生分成五小组，第一组学生探究电热与电阻的关系。指导学生画出电路图，并连接好实物（如下图），电压调到9伏特，通电时间30秒左右。让学生通过触觉感知哪个电阻发热量大（铅笔芯温度不会很高），从而直观了解在电流与通电时间相同情况下，电阻大产生的热量越多。

第二、三组学生探究电热与通电电流的关系。这两组学生进行对比实验。研究时要保持电阻与通电时间相同（15秒左右），每组选择相同的电阻，调节初中学生电源电压，一组9伏，另组1.5伏，每组电阻通电时间相同（电路图与实物图如下）。

同样让学生通过触觉感知哪个电阻发热量大，学生很容易得出“在电阻与通电时间相同情况下，电流大产生的热量越多”的结论。

第四、五组学生探究电热与通电时间的关系，这两组学生也进行对比实验，研究时保持电阻与通电电流相同，选用相同的电阻，两组选定相同的电压（9伏）从而保持通电电流相同，一组通电30秒，另一组通电60秒，两组对比，学生可得出“在电阻与通电电流相同情况下，时间越长产生的热量越多”的结论。

教师通过对五组学生实验结论的综合，得出焦耳定律。

笔者在教学过程中对两个班进行两种实验教学，一个班用教科书上的演示实验，由于我实验器材的特殊性学校不能提供，只能用多媒体演示。学生参与性不强，探究积极性不高，对焦耳定律理解不深刻，只能死记。另一个班用以上的学生分组实验，学生学习积极性高，勇于探索，对于焦耳定律的了解更直观，更具体，变被动学习为主动学习。

物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验教学是物理教学的重要环节之一，是落实物理课程目标、提高学生科学素养、创新精神、实践能力的重要途径，也是实施物理课程改革的重要的课程资源。其中，物理演示实验能够化抽象为具体，化枯燥为生动，化平淡为神奇，在物理实验教学中占据重要地位。因此，笔者认为物理演示实验因其操作方便简单、现象直观明显，实验器材最好来源于我们生活中常见的物体，让学生们恍然大悟觉得身边就蕴涵着大量的物理知识，使他们意识到观察生活现象的趣味性和重要性。

随着自学能力的提高，学生往往会提前预习教材的内容，包括演示实验的结论，这样，如果教师在过程中，不能够多方面开发课程资源，尤其是不能够在演示的内容、过程上加以设计，一切教学内容都会在学生的预料之中，学生的兴趣动机就很难得到激发，甚至忽视教师的新课教学作用。面对这种情况，教师需要开发补充一些演示实验，或将课本上的演示实验重新进行改进设计，整个教学过程中，不断地给学生前所未有的信息和刺激，引起学生出乎意料的心理矛盾和悬念，从而激发学生浓厚的学习兴趣，这样演示实验的教学目的才能达到。