结合大气压强看物理实验教学
2015-10-24庞超王宇
庞超++王宇
摘 要 结合大气压强教学实践,谈谈对物理实验教学的一些认识。
关键词 大气压强;实验;物理
中图分类号:G633.7 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)17-0158-02
物理学是以实验为基础的科学,物理实验在物理学发展过程中起着重要的作用。在教学中,物理实验能激发学生探究的兴趣和热情,揭示物理现象的本质,体验科学探究的过程,发展探究的能力,促进学生对物理概念、规律的深刻理解,提高观察和动手能力,增强创新意识和实践能力,因此,实验教学在物理教学中具有举足轻重的地位。笔者结合大气压强一节的教学谈谈对物理实验教学的认识。
1 实验目的要明确,能够紧扣主题
实验是为教学内容服务的,教师在设计实验时要紧扣本节课的主题,明确实验要达到的教学目的,与这节课的主题有什么关系。这不仅要让教师明确,而且要让学生明确,让学生带着明确的观察目的去观察实验。如在大气压强一节教学中,从四个方面设计实验:1)让学生体会到大气压强的存在;2)让学生用教师给的几个生活中常用的物品来设计实验;3)让学生通过马德堡半球模拟实验感受大气压强比较大;4)通过录像观察托里拆利实验,计算大气压强的大小,步步深入,不仅可以达到让学生理解大气压强的目的,还能紧扣主题,可以比较好地诠释课程标准的要求。
2 实验的设计要有趣味性、新奇性或惊险性,出乎学生意料的实验通常可以收到意想不到的教学效果
在设计实验时要在能够得到应有的结论的同时,设计得有趣味性、新奇性、惊险性,激起学生的兴趣。人的兴趣与好奇心是相连的,通过激发学生的好奇心来引起学生的兴趣,必然能收到很好的教学效果。比如在这节课的开始,笔者设计了三个实验来让学生感受大气压强的存在。
1)覆杯实验:在装满水的杯上用硬纸片盖住并倒过来,发现水并不流出,纸片也不下落,使学生开始推测大气压的存在。
2)温水“烫”扁塑料瓶:在塑料瓶中倒入少量温水(60 ℃左右)振荡几下,然后倒出,把瓶盖拧上,一会儿就会看到瓶子被“烫”扁了,使学生开始相信大气压的存在。
3)瓶吞鸡蛋实验:在实验用广口瓶中放少量细沙,然后将蘸有酒精的棉花点燃,放在广口瓶中;将剥好皮的熟鸡蛋放在广口瓶口,发现直径大于广口瓶口的鸡蛋被吞入广口瓶,同时发出“嘣”的一声,学生感到惊奇的同时,确信了大气压的存在。
这几个实验对学生来说有的具有惊险性,有的更具有新奇性,总之都是出乎学生的意料,能够让学生进行积极的思考,让学生感受到大气压强的存在,效果良好。
3 尽力开齐演示实验,在演示实验中培养学生的观察能力和表达能力
实验不是教师的个人表演。演示实验是做给学生看的,并要让学生在观察实验中得到结论。因此在做演示实验时,要引导学生观察出现了什么现象,能从中得到什么结论,并能够用语言表达出来。如在演示“听话的小孔”实验时,在塑料瓶的上下两端各钻一个小孔(孔的大小要适度,以小一些为宜),在瓶中装入少量的水,当松开上面的小孔时,下端的小孔会向下流水;当堵上上面的小孔时,下端的小孔就会停止向下流水。这一过程中让学生观察为什么水从孔中一会儿流出,一会儿就不流了。学生通过仔细观察,会看到在塑料瓶的上部也有一个小孔。然后让学生分析:为什么堵上这个小孔时,水不会从下端流出?松开时,水就会从下端流出?引导学生说出大气压强的存在。这样做演示实验就不仅是教师的个人表演,而是在演示实验中培养学生的观察能力和表达能力。
此外,只要能够做的演示实验在条件允许的情况下,一定要尽可能去做。比如马德堡半球模拟实验,如果用语言来描述一定不能让学生信服,如果让学生做了,参与进去了,真实感受到大气压强的威力确实很大,就更具有说服力。马德堡半球实验器材或许并不是每个学校都有,即便有,可能也会因为马德堡半球老化、抽气效果不理想而不能完成实验,那怎么办呢?其实很简单,可以到市场上买大一点儿的吸盘来代替马德堡半球完成实验,找两个力气大的学生来拉吸盘也要费很大的力,推知马德堡半球实验需要更大的力。学生有真实的体验,就会更加信服实验结论。
4 把生活中的现象搬到课堂上来,让学生体会到物理来源于生活
把生活中的一些常见的、学生习以为常的现象搬到课堂上来,不仅能使课堂内容更丰富、更形象,还能使学生感受到物理来源于生活。生活中的物理规律,比语言描述更有说服力。在教学中,笔者会提供给学生一些生活中的常见物品让学生自己设计实验,感受大气压强的存在。如钢笔的笔管、吸管饮料、吸盘粘钩、塑料瓶等,这些东西在生活中常常见到,而且诸如钢笔和吸管饮料甚至就贯穿在学生的学习生活中,让学生通过这些东西来验证大气压强的存在,更能激发他们求知的欲望,更能使学生体会到物理来源于生活,也更能让学生感受到物理学科的魅力所在。如果每节课都能坚持这样做,不仅一节课的教学效率会大大提高,而且从长远来看,一定会带给学生学习物理的热情,从某种意义上来说也一定可以激发学生创新创造的热情。
5 尽可能多设计学生实验,让学生参与到实验当中
让学生在自己动手实验中感受物理的乐趣。在这个过程中,学生积极思考、动手,一定会大大提高课堂的效率。所以在教学中一定要让学生根据教师提供的物品,自己想办法设计不同的实验,要相信即使是相同的物品,不同的学生也会有不同的设计。只要教师能勇敢地放手让学生去做实验,而不是把学生都关在教室里,学生就一定能设计出让教师惊喜的实验,要充分相信学生的能动性、创造力。其实小小科学家就在学生中间,教师一定不能扼杀他们的创造力。
6 不能做的实验可以借助多媒体技术来演示
在中学物理实验室中,有些实验由于条件不允许,或者在课堂上不容易演示,或者不易成功,教师可以借助新兴的多媒体技术通过录像播放一些成功的实验,或通过一些仿真实验来助力教学,增加学生的感性认识,也有助于学生对知识的理解。
比如托里拆利实验是不可能演示的,原因包括:一是中学物理实验室条件不允许;二是水银有毒,存在安全隐患。因此在教学中用录像的形式让学生观看托里拆利实验,感受前辈物理学家的聪明智慧的同时,还能传递给学生为科学献身的正能量。而且可以利用托里拆利实验引导学生思考为什么本实验非要用有毒的水银,而不用水呢?学生通过推理能够得出:如果用水做实验,需要用10 m多高的玻璃管,显然这也不容易做到。教师可以利用信息技术手段展现这些科学研究成果,借此向学生传递利用信息技术辅助学习的理念,有助于学生开展自主学习。
总之,实验教学在物理教学中是至关重要的一环,教师在实际的教学中要多去考虑学生的感觉与感受,是否提高了学生的兴趣?是否创设了学习物理的环境?是否有助于学生的长远发展?在新的教学模式下,物理教学更要注重实验的教学,注重实验教学中学生的主动性和能动性的开发,只有这样才能培养学生观察实验、设计实验和总结实验的能力,才能真正促成学生的进步。物理教师要守住实验教学的阵地,为培养未来社会真正需要的创新人才而努力。